Miljardeja valovuosia maasta, jättimäiset vetykaasupilvet tuottavat erityistyyppistä säteilyä, eräänlaista ultraviolettivaloa, joka tunnetaan nimellä Lymanin alfasäteily. Valtavat valoa säteilevät pilvet ovat Lyman Alpha Bubbles (LAB). LAB: t ovat useita kertoja suurempia kuin Linnunradan galaksimme, mutta ne löydettiin vasta 20 vuotta sitten. Tämän säteilyn tuottamiseksi tarvitaan erittäin voimakas energialähde – energia, joka on yhtä suuri kuin miljardien aurinkojen säteily.
Uusi tutkimus, joka julkaistiin 9. maaliskuuta Nature Astronomy -lehdessä, viittaa siihen, että energialähde on keskellä tähtiä muodostavia galakseja, joiden ympärillä on LAB: ita.
Tutkimus keskittyy Lyman-alfa blob 6: een (LAB-6), joka sijaitsee yli 18 miljardin valovuoden päässä kohti Grus-tähdistöä. Yhteinen ryhmä löysi LAB-6: n ainutlaatuisen piirteen – sen vetykaasu näytti putoavan sisäänpäin. LAB-6 on ensimmäinen LAB, jolla on vakuuttavia todisteita tästä niin sanotusta putoavan kaasun allekirjoituksesta. Putoavassa kaasussa oli vain vähän metallielementtejä, mikä viittaa siihen, että putoava LAB-vetykaasu on peräisin galaktien välisestä väliaineesta eikä itse tähtien muodostavasta galaksista.
Tulevan kaasun määrä on liian pieni havaitun Lyman-alfa-säteilyn laukaisemiseksi. Saadut tiedot osoittavat, että tähtien muodostava keskigalaksia on tärkein energialähde, joka on vastuussa Lyman-alfa -emissiosta. Ne herättävät myös uusia kysymyksiä LAB: n rakenteesta.
'Tämä on todellinen mysteeri. Odotamme kaasun pääsevän tähtiä muodostavien galaksien ympärille – ne tarvitsevat kaasua materiaaleihin ”, sanoo Utahin yliopiston fysiikan ja tähtitieteen apulaisprofessori Zheng Zheng ja tutkimuksen toinen kirjoittaja. 'Mutta se näyttää olevan ainoa Lyman-alfa-pallo, jolla on putoavaa kaasua. Miksi he ovat niin harvinaisia? '
Kirjoittajat käyttivät tietojen hankkimiseen Euroopan eteläisen observatorion (ESO) erittäin suurta teleskooppia (VLT) ja Atacaman suurta millimetriä / alimillimetriä (ALMA). Purple Mountains Observatoryn johtava kirjoittaja Iping Ao (Kiinan tiedeakatemia) löysi ensimmäisen kerran LAB-6-järjestelmän yli vuosikymmen sitten. Hän tiesi, että silloinkin järjestelmässä oli jotain erityistä, kun otetaan huomioon vetypisaran äärimmäinen koko. Hän hyppäsi tilaisuuteen katsoa tarkasti.
– Onneksi pystyimme saamaan molekyylikoostumuksen sieppaamiseen tarvittavat tiedot ALMA: lta, joka määrittää galaksin nopeuden. ESO: n VLT-optinen teleskooppi on antanut meille tärkeän Lyman-alfa -emissioiden spektrivaloprofiilin.
Uuden tutkimuksen kirjoittajat löysivät tapahtumakaasun luonteen analysoimalla Lyman-alfa -emissioiden kinematiikkaa. Päästyään Lymanin alfafotoniin, hän törmää ympäristöön, joka on täynnä vetyatomeja. Se törmää näihin atomeihin monta kertaa, kuten flipperikoneessa liikkuva pallo, ennen kuin lähtee ympäristöstä. Tämä ulostulo aiheuttaa päästöjen leviämisen ulospäin pitkiä matkoja.
Kaasua voi pudota useilla eri tavoilla. Tämä voi olla galaktisen räjähdyksen toinen vaihe – jos massiiviset tähdet kuolevat, ne räjähtävät ja työntävät kaasua ulospäin, joka sitten putoaa sisäänpäin. Toinen vaihtoehto on kylmä virta: vedyn filamentit kelluvat taivaallisten esineiden välillä, jotka voidaan vetää potentiaalikaivon keskelle ja luoda ominaisuus putoavalle kaasulle.
Tutkijoiden mallissa oletetaan, että putoava kaasu tässä LAB: ssa tulee jälkimmäisestä skenaariosta. He analysoivat Lyman-alfa-valoprofiilin muodon, mikä osoittaa hyvin vähän metallipölyä. Tähtitieteessä metallit ovat raskaampia kuin helium. Tähdet tuottavat kaikki maailmankaikkeuden raskaat alkuaineet – räjähtäessään ne tuottavat metallisia elementtejä ja levittävät niitä koko galaktisten alueiden välillä.
