Što leži između galaksija?

Ljudi često misle o prostoru kao "praznom" ili "vakuumu", što znači da tamo nema apsolutno ništa. Izraz "praznina prostora" često se odnosi na tu prazninu. Međutim, ispada da je prostor između planeta zapravo zauzet asteroidima i kometama i svemirskom prašinom. Praznine između zvijezda u našoj galaksiji mogu se ispuniti gustim oblacima plina i drugim molekulama. Ali, što je s regijama između galaksija? Jesu li prazne ili u sebi imaju "stvari"?

Odgovor koji svi očekuju, „prazan vakuum“, također nije istinit. Baš kao što ostatak prostora ima neke "stvari" u sebi, tako i intergalaktički prostor. U stvari, riječ "praznina" sada se obično koristi za divovske regije u kojima NE postoje galaksije, ali očigledno još uvijek sadrže neku vrstu materije.

galaksija sombrero
Što se nalazi između naše galaksije i drugih u svemiru, poput Sombreroa, prikazanog ovdje u prikazu Hubble svemirskog teleskopa ?.NASA / STScI

Dakle, što je između galaksija? U nekim se slučajevima oblaci vrućeg plina ispuštaju dok galaksije međusobno djeluju i sudaraju se. Taj se materijal silom gravitacije „odtrga“ iz galaksija i često se dovoljno sudara s drugim materijalom. To izdvaja

instagram viewer
zračenje zvano x-zrake i može se otkriti takvim instrumentima kao što je Chandra X-Ray Observatory. Ali, nije sve između galaksija vruće. Neki su prilično blagi i teško ih je otkriti, a često se smatraju hladnim plinovima i prašinom.

Pronalaženje zagasite materije između galaksija

Zahvaljujući slikama i podacima snimljenim uz pomoć specijaliziranog instrumenta koji se naziva Kozmički web snimač u Opservatoriju Palomar na 200-inčni teleskop Hale, astronomi sada znaju da u velikom rasponu prostora oko sebe ima puno materijala galaksija. Nazivaju je "nejasnom materijom", jer nije svijetla poput zvijezda ili maglina, ali nije toliko mračna da je ne može prepoznati. Cosmic Web Imager l (zajedno s drugim instrumentima u svemiru) ovo pitanje traži u intergalaktičkom mediju (IGM) i na ljestvicama tamo gdje je najzastupljenije, a gdje nije.

Promatranje intergalaktičkog medija

Kako astronomi "vide" što je vani? Područja između galaksija očito su tamna, budući da je vani malo ili nema zvijezda koje bi osvjetljavale mrak. Zbog toga je te regije teško proučavati u optičkom svjetlu (svjetlu koje vidimo očima). Dakle, astronomi gledaju svjetlost koja struji kroz intergalaktičke dosege i proučavaju kako je to utjecalo na njegovo putovanje.

Na primjer, Kozmički web imidž je posebno opremljen za gledanje svjetlosti koje dolaze iz dalekih galaksija i kvazari dok teče kroz ovaj intergalaktički medij. Dok svjetlost putuje kroz njega, dio njega apsorbiraju plinovi u IGM-u. Te apsorpcije prikazuju se kao crte crte u spektrima koje ima Imager. Kažu astronomima šminku plinova "vani". Određeni plinovi apsorbiraju određene valne duljine, pa ako je "graf" prikazuje praznine na određenim mjestima, a zatim im govori koji plinovi postoje vani koji rade apsorpcioni.

Zanimljivo je da oni također pričaju priču o uvjetima u ranom svemiru, o objektima koji su tada postojali i što su radili. Spektri mogu otkriti stvaranje zvijezda, protok plinova iz jedne regije u drugu, smrt zvijezda, kako se brzi objekti kreću, njihove temperature i još mnogo toga. Imager "slika" IGM-a kao i udaljenih objekata, na raznim valnim duljinama. Ne samo da astronomi omogućavaju vidjeti ove objekte, već mogu koristiti podatke koje dobivaju kako bi naučili o sastavu, masi i brzini udaljenog objekta.

Sondiranje kozmičkog weba

Astronoma zanima kozmička "mreža" materijala koja struji između galaksija i klastera. Pitaju odakle dolazi, kuda se kreće, koliko je toplo i koliko toga ima.

Uglavnom traže vodik jer je glavni element u svemiru i emitira određenu svjetlost ultraljubičast valna duljina zvana Lyman-alfa. Zemljina atmosfera blokira svjetlost pri ultraljubičastim valnim duljinama, pa se Lyman-alfa najlakše promatra iz svemira. To znači da većina instrumenata koji ga promatraju nalazi se iznad Zemljine atmosfere. Oni se nalaze u balonima s velikim visinama ili u orbiti za svemirski brod. Ali, svjetlost iz vrlo dalekog svemira koja putuje kroz IGM ima svoju valnu duljinu rastegnutu širenjem svemira; to jest, svjetlost stiže "crveno-pomaknutim", što omogućava astronomima da otkriju otisak prsta Lyman-alfa signal u svjetlu koji dobivaju preko Kozmičkog Web Imagera i drugih zemaljskih baza instrumenata.

Većina najudaljenijih kandidata Galaxyja u ultra dubokom polju Hubblea
Najudaljenije galaksije govore o uvjetima u dalekom svemiru, ranom kozmičkom poviješću.NASA, ESA, R. Windhorst (Državno sveučilište Arizona) i H. Yan (znanstveni centar Spitzer, Caltech)

Astronomi su se usredotočili na svjetlost iz predmeta koji su bili aktivni natrag kada je galaksija bila stara samo dvije milijarde godina. U kozmičkom smislu to je poput gledanja u svemir dok je bio dijete. U to su vrijeme prve galaksije zasijale formiranjem zvijezda. Neke su se galaksije tek počele formirati, sudaraju se jedna s drugom kako bi stvorile sve veće i veće zvjezdane gradove. Mnogo "mrljica" vani ispada da su ove tek galaktike koje se tek počinju prikupljati. Barem jedan kojeg su astronomi proučavali ispada da je prilično velik, tri puta veći od Galaksija Mliječnog Puta (što je promjera oko 100 000 svjetlosnih godina). Imager je također proučavao daleke kvazare, poput onog prikazanog gore, kako bi pratio njihovo okruženje i aktivnosti. Kvazi su vrlo aktivni "motori" u srcima galaksija. Vjerojatno ih pokreću crne rupe, koje podižu pregrijani materijal koji odaje snažno zračenje dok se vrti u crnu rupu.

Umnožavanje uspjeha

Istraživanje intergalaktičkih stvari i dalje se odvija poput detektivskog romana. Ima puno tragova o tome što se nalazi vani, izvjesnih dokaza koji dokazuju postojanje nekih plinova i prašine, i mnogo više dokaza koji se trebaju prikupiti. Instrumenti poput Kozmičkog Web Imagera koriste ono što vide kako bi otkrili dokaze davnih događaja i predmeta koji svjetlost struji iz najudaljenijih stvari u svemiru. Sljedeći je korak slijediti te dokaze kako bi se utvrdilo što se točno nalazi u IGM-u i otkrili još udaljeniji predmeti čija će ga svjetlost obasjati. To je važan dio utvrđivanja onoga što se dogodilo u ranom svemiru, milijardama godina prije nego što su naš planet i zvijezda uopće postojali.