Между ранними галактиками существовало море света

Раньше ученые опирались лишь на компьютерные модели и видели только яркие галактики той эпохи. Из-за огромных расстояний тусклые объекты и межгалактический газ оставались невидимыми. Мая Лухан Нимайер из Института астрофизики Макса Планка отмечает, что если наблюдать за этим пространством, можно понять, как эволюционируют современные галактики.

Чтобы разглядеть скрытые участки космоса, исследователи оценили интенсивность линий спектра. Обычно астрономы раскладывают свет на спектр и ищут пики конкретных химических элементов в отдельных объектах. Новая методика показывает, как эти элементы распределяются сразу по всему региону. Соавтор статьи Джулиан Муньос из Техасского университета в Остине сравнивает такой подход со взглядом через грязное стекло самолета. Картинка получается размытой, но фиксирует абсолютно весь свет, включая пригороды и деревни, а не только крупные города.

Методика сработала благодаря законам физики. Атомы водорода излучают свет Лайман-альфа, когда на них попадает энергия звезд. При этом гравитация заставляет материю собираться вместе, поэтому газ и тусклые объекты всегда соседствуют с яркими галактиками. Эйитиро Комацу из Института Макса Планка пояснил, что известные скопления звезд выступили в роли ориентиров. Астрономы отталкивались от их координат и вычисляли дистанцию до тусклого свечения.

Чтобы обработать массивы данных, исследователи написали специальную программу и задействовали суперкомпьютеры Техасского вычислительного центра. Машины проанализировали около половины петабайта информации. Телескоп Хобби-Эберли в обсерватории МакДоналд собрал эти данные во время поиска следов темной энергии. Аппарат записал более 600 миллионов спектров на участке неба размером с 2 тысячи полных лун. Руководитель HETDEX Карл Гебхардт объясняет, что раньше проект анализировал лишь 5% этой информации, а остальное море света ученые не использовали.

Теперь у физиков появилась реальная основа, которая позволяет проверить точность компьютерных симуляций. В будущем команда планирует сравнить свою работу с картами других элементов в этом же регионе Вселенной. Если астрономы найдут угарный газ, они увидят плотные холодные облака, где рождаются звезды. Это поможет узнать условия, в которых формируются молодые светила. Джулиан Муньос добавил, что вместе с запуском новых телескопов для картографов космоса наступает золотая эра.

Источник обложки: Maja Lujan Niemeyer/Max Planck Institute for Astrophysics/HETDEX, Chris Byrohl/Stanford University/HETDEX.