Цивилизация
Астрономы сообщили об обнаружении на большом расстоянии от Солнца необычайно протяженного облака газа, который светится за счет неизвестного источника излучения. Найденный учеными объект относится к так называемым гигантским Лайман-альфа туманностям (enormous Lyman-alpha nebula — ELAN),
облако оказалось самым ярким и одним из самых больших объектов этого типа, которых к настоящему времени найдено не так много.
ELAN — огромные пузыри газа, окружающие галактики и заполняющие межгалактическую среду. Ученые считают, что они являются частью филаментов, соединяющих между собой галактики в протяженную космическую сеть. Найденные ранее аналогичные объекты были подсвечены ярким излучением соседних квазаров, в этот же раз ученые не могут понять, за счет чего светится водород в недавно обнаруженном гигантском облаке. Лаймановскими линиями водорода называют те участки спектра, которые образуются в результате переходов электронов с возбужденных энергетических уровней на первый уровень при поглощении или излучении света. Линии были названы в честь американского физика Теодора Лаймана.
Новая туманность обнаружена на расстоянии 10 млрд световых лет в центре необычайно высокого сгущения галактик. Эта область с повышенной концентрацией галактик, названная протоскоплением, была открыта в результате обзорного проекта ученого Цай Чжена из Калифорнийского университета в Санта-Крузе.
«Нашей задачей не было обнаружение туманности. Мы искали наиболее плотные условия в ранней Вселенной, большие «города», содержащие множество галактик, — пояснил Цай. — А в центре протоскопления обнаружили огромную туманность вблизи самого пика плотности».
Цай — первый автор статьи, опубликованной в журнале Astrophysical Journal, его проект называется Mapping the Most Massive Overdensities Through Hydrogen (MAMMOTH), и найденный в его рамках объект получил название MAMMOTH-1.
По словам соавтора исследования Хавьера Прочанска, профессора астрономии и астрофизики в Университете Санта-Круз, ранее гигантские Лайман-альфа туманности открывались при исследовании далеких квазаров. В этих случаях их яркое излучение подсвечивало газ туманностей, заставляя водород переизлучать свет в лаймановских линиях. Первый обнаруженный учеными такой объект, найденный в 2014 году, получил название Слизень в честь бананового слизня — символа Калифорнийского университета в Санта-Крузе.
MAMMOTH-1 же оказался первым таким объектом, вообще не ассоциированным ни с каким видимым квазаром.
«Он чрезвычайно яркий и, вероятно, превышает Слизня по размерам, однако мы не видим на снимке ничего, кроме тусклого пятна галактики. Поэтому мы наблюдаем очень высокоэнергетический феномен без видимого источника излучения», — пояснил Прочанска.
По его словам, не менее впечатляющим по размерам оказалось и само протоскопление, в котором сидит гигантское облако. Протоскопления галактик — это скопления, находящиеся на стадии своего формирования, которые состоят из сотен тысяч галактик, гравитационно связанных друг с другом. В связи с тем что на небе протоскопления занимают гораздо большую площадь, найти их сложнее, чем скопления галактик.
Протоскопление, внутри которого найдена туманность MAMMOTH-1, массивное, с необычайно высокой плотностью галактик, простирающихся на расстояние примерно 50 млн световых лет. Глядя на него в телескопы, астрономы видят, каким оно было 10 млрд лет назад, то есть всего 3 млрд лет после рождения Вселенной, в эпоху активного формирования галактик.
По мнению ученых, спустя 10 млрд лет оно сжалось и превратилось в «зрелое» скопление галактик размером около лишь миллиона световых лет.
Несмотря на то что астрономы не видят прямого источника, который заставляет светиться гигантскую туманность, есть несколько версий, объясняющих это свечение. Наиболее правдоподобная — активные ядра галактик, представляющие собой черные дыры, поглощающие в огромных количествах падающее на них вещество. Мощное излучение, исходящее от них, способно ионизировать газ туманности, а в результате рекомбинации водород переизлучает свет, который фиксируется астрономами.