Több milliárd fényévre a Földtől, az óriás hidrogéngázfelhők egy speciális sugárzást eredményeznek, egy olyan ultraibolya fényt, amelyet Lyman alfa sugárzásának neveznek. A fényt kibocsátó hatalmas felhők a Lyman Alpha Bubbles (LAB). A LAB-k többszörösen nagyobbak, mint a Tejútrendszer galaxisunk, de csak 20 évvel ezelőtt fedezték fel őket. Ennek a sugárzásnak az előállításához rendkívül erős energiaforrásra van szükség – az energia megegyezik a napmilliárdok sugárzásával.
A Nature Astronomy folyóiratban március 9-én megjelent új kutatás arra utal, hogy az energiaforrás áll a csillagképző galaxisok középpontjában, amelyek körül LAB-ok találhatók.
A tanulmány a Lyman-alfa blob 6-ra (LAB-6) összpontosít, amely több mint 18 milliárd fényévnyire található a Groos csillagkép felé. A közös csapat felfedezte a LAB-6 egyedülálló tulajdonságát – hidrogéngáza befelé esett. A LAB-6 az első LAB, amely meggyőző bizonyítékokkal rendelkezik az úgynevezett csökkenő gázaláírásról. A lehulló gázban kevés volt a fémelemek száma, ami arra utal, hogy a leeső LAB hidrogéngáz az intergalaktikus közegből származik, és nem magából a csillagképző galaxisból.
A beeső gáz mennyisége túl kicsi ahhoz, hogy kiváltsa a megfigyelt Lyman-alfa sugárzást. A kapott adatok azt mutatják, hogy a központi csillagképző galaxis a Lyman-alfa kibocsátásáért felelős fő energiaforrás. Új kérdéseket vetnek fel a LAB szerkezetével kapcsolatban is.
– Ez egy igazi rejtély. Arra számítunk, hogy a gáz megjelenik a csillagképző galaxisok körül – gázra van szükségük az anyagokhoz ”- mondta Zheng Zheng, az utahi egyetem fizika és csillagászatának docense, a tanulmány társszerzője. – De úgy tűnik, hogy ez az egyetlen Lyman-alfa golyó, amelynek gázai vannak. Miért olyan ritkák?
A szerzők az Európai Déli Obszervatórium (ESO) nagyon nagy teleszkópját (VLT) és az Atacama nagy milliméter / szubmilliméter tömböt (ALMA) használták az adatok megszerzéséhez. Az Iping Ao (Kínai Tudományos Akadémia) Lila-hegységi Obszervatórium vezető szerzője több mint egy évtizeddel ezelőtt fedezte fel először a LAB-6 rendszert. Tudta, hogy akkor is volt valami különleges a rendszerben, tekintettel a hidrogéncseppek rendkívüli méretére. Ugrott a lehetőségre, hogy jobban szemügyre vehesse.
Szerencsére sikerült megszereznünk a molekuláris összetétel rögzítéséhez szükséges adatokat az ALMA-tól, amely meghatározza a galaxis sebességét. Az ESO VLT optikai teleszkópja megadta számunkra a Lyman-alfa 'emisszió spektrális fényprofilját.
Az új tanulmány szerzői a Lyman-alfa emisszió kinematikájának elemzésével fedezték fel a beeső gáz jellegét. Miután kibocsájtotta Lyman alfafotonját, összeütközik egy hidrogénatomokkal teli környezettel. Sokszor csapódik ezekbe az atomokba, mint egy flippergépben mozgó labda, mielőtt elhagyja a környezetet. Ez a kimenet okozza a kibocsátás kifelé terjedését nagy távolságokra.
A zuhanó gáz többféle módon fordulhat elő. Ez lehet a galaktikus robbanás második szakasza – ha hatalmas csillagok meghalnak, felrobbannak, és kifelé tolják a gázt, amely aztán befelé esik. Egy másik lehetőség egy hideg áramlás: az égi tárgyak között hidrogénszálak úsznak, amelyek a potenciális kút közepébe húzhatók, és ezzel megteremtik a lehulló gáz jellemzőit.
A tudósok modellje azt feltételezi, hogy a LAB-ban eső gáz ez utóbbi forgatókönyvből származik. Elemezték a Lyman-alfa fényprofil alakját, amely nagyon kevés fémport jelez. A csillagászatban a fémek nehezebbek, mint a hélium. A csillagok az univerzum összes nehéz elemét előállítják – amikor felrobbannak, fémes elemeket állítanak elő, és szétterítik őket az intergalaktikus térben.
