Астрономы прояснили происхождение загадочного ультрафиолетового излучения

Исследователи из Университета Юты нашли источник излучения, исходящего из «клякс Лайман-альфа», представляющих собой огромные скопления водорода. Статья об открытии опубликована в журнале Nature Astronomy.

В миллиардах световых лет от Земли располагаются гигантские скопления водорода в несколько раз больше нашей галактики Млечный Путь. Несмотря на свои размеры, они были открыты всего 20 лет назад. Согласно расчетам, для производства этого излучения необходим чрезвычайно мощный источник энергии, мощность которого эквивалентна миллиардам наших Солнц. Но что именно создает такие всплески излучения, до сих пор оставалось загадкой.

Пролить свет на нее удалось американским астрофизикам. Свою работу они посвятили исследованию объекта под названием LAB-6. Он находится в 18 миллиардах световых лет от Земли и имеет уникальную особенность, которая и позволила астрономам приблизиться к разгадке природы создаваемого им излучения: водород, составляющий это облако, как будто падал в его центр.

Проанализировав состав газа, ученые обнаружили в нем мало металлических элементов, что наводило на мысль о том, что газообразный водород, поступающий в LAB-6, берет свое начало из межгалактической среды, а не из самой галактики, образующей звезды.

Количество поступающего газа слишком мало, чтобы объяснить появление Лайман-альфа излучения. Полученные данные свидетельствуют о том, что его источником является центральная звездообразующая галактика. Результаты работы также ставят новые вопросы о структуре клякс Лайман-альфа.

Авторы выяснили механизм возникновения такого вида излучения. Согласно ему, после испускания фотона из источника он многократно сталкивается с атомами водорода в облаке, меняя свою траекторию и энергию, прежде чем выйти из облака и попасть в объективы земных телескопов.

Все это изменяет не только направление световой волны, но и ее частоту, так как движение газа вызывает эффект Доплера. Когда газ выходит наружу, излучение Лайман-альфа смещается в более длинную, более красную область. Противоположное происходит, когда газ сжимается, — длина волны излучения становится короче, смещая его в более синий спектр. Чаще всего, однако, наблюдается первый сценарий.

В будущих исследованиях авторы хотят определить сложную динамику движения газа, чтобы выяснить, почему сжатие газа встречается в кляксах реже, чем расширение. Например, приток газа может зависеть от ориентации системы. Ученые также планируют построить более реалистичные модели, чтобы понять движения фотонов излучения Лайман-альфа при их столкновении с атомами.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.