Kas guli tarp galaktikų?

Žmonės dažnai galvoja apie erdvę kaip „tuščią“ arba „vakuumą“, reiškiančią, kad ten nieko visiškai nėra. Sąvoka „erdvės tuštuma“ dažnai reiškia tą tuštumą. Tačiau paaiškėja, kad erdvę tarp planetų iš tikrųjų užima asteroidai ir kometos bei kosmoso dulkės. Tuštumos tarp žvaigždžių mūsų galaktikoje gali būti užpildytos nestipriais dujų ir kitų molekulių debesimis. O kaip regionai tarp galaktikų? Ar jie tušti, ar juose yra „daiktų“?

Taip pat netiesa ir atsakymas, kurio visi tikisi, „tuščias vakuumas“. Kaip ir likusioje erdvėje yra „daiktų“, taip yra ir tarpgalaktinėje erdvėje. Tiesą sakant, žodis „tuštuma“ dabar paprastai naudojamas milžiniškiems regionams, kuriuose nėra jokių galaktikų, bet, matyt, vis dar yra tam tikros rūšies materija.

Taigi, kas yra tarp galaktikų? Kai kuriais atvejais galaktikoms sąveikaujant ir susidūrus, susidaro karštų dujų debesys. Ta medžiaga gravitacijos jėga „atitrūksta“ nuo galaktikų ir pakankamai dažnai susiduria su kita medžiaga. Tai atiduoda

Dėka vaizdų ir duomenų, padarytų naudojant specializuotą instrumentą, vadinamą „Cosmic Web Imager“, Palomaro observatorijoje 200 colių Hale teleskopas dabar astronomai žino, kad didžiulėje erdvės dalyje aplink yra daug medžiagos galaktikos. Jie tai vadina „neryškiąja materija“, nes nėra ryškūs kaip žvaigždės ar ūkai, tačiau nėra tokie tamsūs, kad jų neįmanoma aptikti. „Cosmic Web Imager l“ (kartu su kitais kosmoso instrumentais) šio klausimo ieško tarpgalaktinėje terpėje (IGM) ir diagramose, kur jo yra gausiausiai, o kur jo nėra.

Kaip astronomai „mato“, kas ten? Akivaizdu, kad regionai tarp galaktikų yra tamsūs, nes ten nėra mažai žvaigždžių arba nėra nė vienos žvaigždės, kuri apšviestų tamsą. Dėl to tuos regionus sunku tyrinėti optinėje šviesoje (šviesoje, kurią matome savo akimis). Taigi astronomai žvelgia į šviesą, tekančią pro tarpgalaktikos ribas, ir tiria, kaip ją veikia jo kelionė.

Pavyzdžiui, „Cosmic Web Imager“ yra specialiai įrengtas žiūrėti į šviesą, sklindančią iš tolimų galaktikų ir kvazarai kaip teka per šią tarpgalaktinę terpę. Kai šviesa sklinda pro šalį, dalį jos absorbuoja IGM esančios dujos. Šie sugertys parodomos kaip juodosios brūkšninės grafiko linijos spektruose, kuriuos sukuria „Imager“. Jie astronomams sako, kad dujos yra „iš ten“. Tam tikros dujos sugeria tam tikrus bangų ilgius, taigi, jei "diagrama" rodo spragas tam tikrose vietose, tada jie nurodo, kokios dujos egzistuoja ten, kurios daro sugeria.

Įdomu tai, kad jie taip pat pasakoja istoriją apie ankstyvąją visatą, apie objektus, kurie tuo metu egzistavo, ir apie tai, ką jie veikė. Spektras gali atskleisti žvaigždžių susidarymą, dujų srautą iš vieno regiono į kitą, žvaigždžių žūtį, greitą objektų judėjimą, jų temperatūrą ir daug daugiau. Vaizduoklis „fotografuoja“ IGM, taip pat ir tolimus objektus, esant daugybei skirtingų bangos ilgių. Tai ne tik leidžia astronomams pamatyti šiuos objektus, bet ir gali panaudoti gautus duomenis norėdami sužinoti apie tolimo objekto sudėtį, masę ir greitį.

Astronomus domina kosminis „tinklas“, kuris teka tarp galaktikų ir klasterių. Jie klausia, iš kur jis ateina, kur eina, kokia šilta ir kiek ten yra.

Jie daugiausia ieško vandenilio, nes jis yra pagrindinis kosmoso elementas ir skleidžia šviesą konkrečiam ultravioletiniai bangos ilgio, vadinamo Lyman-alpha. Žemės atmosfera blokuoja šviesą esant ultravioletinių bangų ilgiui, todėl Lyman-alfa lengviausiai pastebima iš kosmoso. Tai reiškia, kad dauguma instrumentų, stebinčių jį, yra aukščiau Žemės atmosferos. Jie yra aukšto baliono aukštyje arba orbitoje skriejančiame erdvėlaivyje. Šviesos iš tolimiausios visatos, sklindančios pro TVM, bangos ilgiai yra ištempti po Visatos plėtimosi; y., šviesa atkeliauja „pasislinkus raudonai“, o tai leidžia astronomams aptikti Lymano alfa signalas šviesoje, kurią jie gauna per „Cosmic Web Imager“ ir kitus antžeminius įrenginius instrumentai.

Astronomai sutelkė dėmesį į objektus, kurie buvo aktyvūs atgal, kai galaktika buvo tik 2 milijardo metų senumo. Kosminiu požiūriu tai panašu į visatos žvilgsnį, kai jis buvo kūdikis. Tuo metu pirmosios galaktikos buvo užtemdytos formuojant žvaigždes. Kai kurios galaktikos tik pradėjo formuotis, susidūrė viena su kita, kad būtų sukurti didesni ir didesni žvaigždžių miestai. Paaiškėja, kad daugybė „pliūpsnių“ yra šios prototipinės galaktikos, kurios pradeda save traukti. Bent vienas astronomų ištirtas pasirodė esąs gana didžiulis, tris kartus didesnis už Pieno kelio galaktika (kurio skersmuo yra apie 100 000 šviesmečių). „Imager“ taip pat ištyrė tolimus kvazarus, tokius kaip aukščiau pavaizduoti, norėdami atsekti jų aplinką ir veiklą. Kvazarai yra labai aktyvūs „varikliai“ galaktikų širdyse. Juos greičiausiai maitina juodosios skylės, kurios burbuliuoja perkaitintą medžiagą, skleidžiančią stiprią radiaciją, nes ji spiraliauja į juodąją skylę.

Tarpgalaktikos dalykų tyrimas ir toliau vyksta panašiai kaip detektyvinis romanas. Yra daug užuominų apie tai, kas ten yra, tam tikrų aiškių įrodymų, kad egzistuoja tam tikros dujos ir dulkės, ir yra daug daugiau įrodymų, kuriuos reikia surinkti. Tokie instrumentai kaip „Cosmic Web Imager“ naudoja tai, ką mato, kad atskleistų seniai įvykusių įvykių ir objektų, esančių šviesos sraute iš tolimiausių visatos dalykų, įrodymus. Kitas žingsnis yra sekti tuos įrodymus, kad tiksliai išsiaiškintumėte, kas yra IGM, ir aptikti dar labiau nutolusius objektus, kurių šviesa jį apšvies. Tai yra svarbi dalis nustatant, kas įvyko ankstyvojoje visatoje, prieš milijardus metų iki mūsų planetos ir žvaigždės egzistavimo.