Cyfrowa wersja Uranii

Wielka kosmiczna bańka Lyman-alfa nieco mniej tajemnicza

Bańka Lyman-alfa w symulacji numerycznej
Naukowcy użyli kilku dużych teleskopów (ALMA, VLT, Keck, HST) do zbadania obiektu należącego do tajemniczej kategorii zwanej "bańkami Lyman-alfa". Te gigantyczne obłoki gazu wodorowego mogą rozciągać się na setki tysięcy lat świetlnych. W badaniach uczestniczył polski astronom, dr Michał Michałowski, pracujący w Wielkiej Brytanii.

Jako bańki Lyman-alfa (ang. Lyman-alpha Blobs - LABs) astronomowie określają olbrzymie obłoki gazu wodorowego obserwowane w dalekim Wszechświecie. Nazwa wywodzi się od charakterystycznego światła, które emitują: promieniowania Lyman-alfa w zakresie ultrafioletowym. Od momentu odkrycia baniek Lyman-alfa zagadką pozostaje jakie procesy powodują ich jasne świecenie.

Jednym z największych obiektów tego typu jest „SSA22-Lyman-alpha blob 1”, w skrócie LAB-1. Światło od tej kosmicznej bańki potrzebuje około 11,5 miliarda lat aby dotrzeć do nas. LAB-1 znajduje się wewnątrz wielkiej gromady galaktyk będącej we wczesnym etapie powstawania. Bańka LAB-1 została odkryta w 2000 roku.

Zespół astronomów, którym kieruje Jim Geach z Centre for Astrophysics Research of the University of Hertfordshire (Wielka Brytania), użył sieci radioteleskopów Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) do dokładnego zbadania bańki LAB-1. Naukowcom udało się rozdzielić kilka źródeł emisji w zakresie fal submilimetrowych. Potem uzyskane obrazy porównali z obserwacjami z teleskopu VLT (z instrumentu MUSE). Okazało się, że źródła dostrzeżona przez ALMA znajdują się w ścisłym centrum bańki Lyman-alfa. Dodatkowo uzyskano obrazy z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a oraz z W.M. Keck Observatory, dzięki którym ustalono, iż źródła ALMA są otoczone wieloma małymi galaktykami. Być może te małe galaktyki bombardują centralny rejon, wspomagając gwałtowne tempo procesów gwiazdotwórczych w centrum (100 razy intensywniejsze niż w przypadku Drogi Mlecznej).

Oprócz obserwacji, przeprowadzono także symulacje, które pokazały w jaki sposób powstaje obserwowana bańka Lyman-alfa. Mechanizm jest następujący: ultrafioletowe światło wytwarzane w procesach gwiazdotwórczych w źródłach ALMA ulega rozproszenia na otaczającym gazie wodorowym.

Jim Geach proponuje następujące porównanie, które pomaga zrozumieć zachodzące procesy: „Pomyślmy o ulicznych światłach w mglistą noc – widać rozmyte poświaty, ponieważ światło jest rozpraszane przez niewielkie krople wody. Podobny proces zachodzi tutaj zamiast świateł ulicznych mamy galaktykę gwiazdotwórczą, a rolę mgły odgrywa przepastny obłok międzygalaktycznego gazu. To galaktyki rozświetlają swoje otoczenie.”

Więcej informacji:

Źródło: ESO

Na ilustracji:
Komputerowa symulacja kosmicznej bańki Lyman alfa LAB-1. Symulację przeprowadzono na superkomputerze Pleiades należącym do NASA. Źródło: J.Geach/D.Narayanan/R.Crain.