Астрономы открыли гигантские запасы газа в юной Вселенной
Наблюдения за свечением ранних галактик помогли ученым найти гигантские запасы газа в пустотах между ними, что частично объясняет одну из главных загадок современной космологии - "пропажу" примерно половины видимой материи. Их выводы были представлены в журнале Nature.
"Это удивительное открытие. В следующий раз, когда вы будете смотреть на темное ночное небо и яркие звезды, представьте себе, что их окружает невидимое сияние этих облаков водорода. В далеком прошлом они выступали первыми "кирпичиками" Вселенной, из которых формировались первые светила мироздания", - заявил Темья Нанаяккара (Themiya Nanayakkara) из Лейденского университета (Нидерланды).
В тени "космической паутины"
Как сегодня считают космологи, материя распространена по Вселенной не равномерно, а в виде гигантской "паутины" - связанных друг с другом нитевидных скоплений видимой и темной материи, разделенных гигантскими космическими "пустынями". Эти пустоты и скопления материи являются результатом существования своеобразного "эха" Большого Взрыва, так называемых барионных акустических осцилляций, распределивших материю неравномерно по стремительно расширяющейся Вселенной.
Космологические теории, описывающие формирование этой паутины, достаточно хорошо предсказывают положение и размеры современных галактик, однако недавно ученые открыли несколько серьезных расхождений.
К примеру, ученые уже несколько десятилетий пытаются понять, почему видимые нити этой "паутины" содержат в себе лишь половину материи, чье существование предсказывается теорией Большого Взрыва. Вдобавок, недавно астрономы открыли аномальные зоны пустоты рядом с Млечным Путем, где почти нет материи, и где пространство может расширяться быстрее, чем в других уголках Вселенной.
Подобные открытия, как отмечает Нанаяккара, заставляют ученых искать корни подобных аномалий, наблюдая за так называемым лаймановским излучением - ультрафиолетовым свечением, которое вырабатывали самые горячие и яркие первые звезды мироздания.
Оно играло ключевую роль в жизни юной Вселенной, так как оно взаимодействовало с молекулами водорода, возникшими через несколько сотен миллионов лет после Большого Взрыва, расщепляя их и делая ее прозрачной для всех остальных форм света. Соответственно, если мы видим лаймановские фотоны, то это говорит о том, что мироздание уже стало прозрачным в той точке, откуда они пришли, а их отсутствие указывает на наличие больших запасов нейтрального газа.
Скрытое сияние Вселенной
Нанаяккара и его коллеги составили первую полную карту ночного неба в его "лаймановском" отражении, используя инструменты телескопа VLT и данные, собранные "Хабблом" во время наблюдений за самыми далекими галактиками, расположенными в созвездии Печи.
Эти наблюдения неожиданно показали, что относительно слабые, но хорошо заметные источники лаймановских фотонов присутствуют практически в каждой точке ночного неба, рядом с которыми "Хаббл" открыл древние галактики, а не только внутри них. Подобное открытие, по словам Нанаяккары, говорит о том, что в межгалактическом пространстве присутствует огромное количество водорода и других газов, ионизированных этим свечением.
По сути, снимки с VLT показывают, что каждую древнюю галактику окружает своеобразный "кокон" из относительно плотного, но ионизированного газа. Часть его может "падать" на эти звездные мегаполисы и пополнять запасы их "стройматериалов", из которых формируются новые светила. Это не только объясняет то, куда пропала весомая часть материи Вселенной, но и указывает на возможный механизм сверхбыстрого роста ее первых галактик.
Дальнейшие наблюдения за лаймановским свечением, как надеются ученые, помогут определить массу этого газа и уточнить его дальнейшую судьбу.
