Mikä sijaitsee galaksien välillä?

Ihmiset ajattelevat usein tilaa "tyhjänä" tai "tyhjiönä", mikä tarkoittaa, että siellä ei ole mitään. Termi "tyhjä tila" viittaa usein siihen tyhjyyteen. Kuitenkin osoittautuu, että planeettojen välinen tila on tosiasiallisesti asteroidien ja komeettojen sekä avaruuspölyn varaama. Galaksissamme tähtien väliset tyhjät tilat voivat olla täynnä piikkisiä pilviä kaasua ja muita molekyylejä. Entä alueet galaksien välillä? Ovatko ne tyhjiä vai onko niissä "tavaraa"?

Vastaus, jota kaikki odottavat, "tyhjä tyhjiö", ei myöskään ole totta. Aivan kuten muualla avaruudessa on "juttuja", niin tapahtuu myös galaktienvälisessä tilassa. Itse asiassa sanaa "tyhjä" käytetään nyt normaalisti jättiläisalueilla, joilla EI ole galakseja, mutta ilmeisesti ne sisältävät silti jonkinlaista ainetta.

Joten mikä on galaksien välillä? Joissakin tapauksissa on kuumien kaasujen pilviä, jotka vapautuvat galaksien vuorovaikutuksessa ja törmäävät. Tuo materiaali "repi pois" galakseista painovoiman avulla, ja tarpeeksi usein se törmää yhteen muun materiaalin kanssa. Se antaa pois

Palomarin observatoriossa sijaitsevan erikoisvälineellä, nimeltään Cosmic Web Imager, otettujen kuvien ja tietojen ansiosta 200-tuumainen Hale-kaukoputki, tähtitieteilijät tietävät nyt, että ympärillä olevissa avaruudessa on paljon materiaalia galakseja. He kutsuvat sitä "himmeäksi aineeksi", koska se ei ole kirkas kuin tähdet tai sumut, mutta se ei ole niin tumma, ettei sitä voida havaita. Cosmic Web Imager l (yhdessä muiden avaruusinstrumenttien kanssa) etsii tätä asiaa galaktisen väliaineen välillä (IGM) ja kartoittaa, missä sitä on runsaimmin ja missä sitä ei ole.

Kuinka tähtitieteilijät "näkevät" mitä siellä on? Galaksien väliset alueet ovat tietysti tummia, koska pimeyden valaisemiseksi siellä on vähän tai ei lainkaan tähtiä. Tämä vaikeuttaa näiden alueiden tutkimista optisessa valossa (valossa, jonka näemme silmillä). Joten, tähtitieteilijät tarkastelevat valoa, joka virtaa galaktien välisen ulottuvuuden läpi, ja tutkivat, kuinka matka vaikuttaa siihen.

Esimerkiksi kosminen verkkokuvauslaite on erityisesti varustettu katsomaan valoa, joka tulee kaukaisista galakseista ja kvasaarit kun se virtaa tämän galaktienvälisen väliaineen läpi. Kun tämä valo kulkee läpi, osa siitä imeytyy ohjauspaneelin kaasujen mukana. Ne absorptiot näkyvät "pylväsdiagrammin" mustina viivoina kuvantajien tuottamissa spektrissä. He kertovat tähtitieteilijöille "siellä olevien" kaasujen meikit. Tietyt kaasut absorboivat tiettyjä aallonpituuksia, joten jos "kuvaaja" näyttää aukot tietyissä paikoissa, niin se kertoo heille, mitä kaasuja on olemassa siellä, jotka tekevät imevää.

Mielenkiintoista on, että he kertovat myös varhaisen maailmankaikkeuden olosuhteista, esineistä, jotka silloin olivat olemassa ja mitä he tekivät. Spektrit voivat paljastaa tähtien muodostumisen, kaasuvirtauksen alueelta toiselle, tähtikuolemat, kuinka nopeasti esineet liikkuvat, niiden lämpötilat ja paljon muuta. Imager "ottaa kuvia" IGM: stä samoin kuin kaukana olevista esineistä monilla eri aallonpituuksilla. Sen lisäksi, että tähtitieteilijät näkevät nämä objektit, he voivat myös käyttää saamiaan tietoja oppiaksesi etäkohteen koostumuksesta, massasta ja nopeudesta.

Astronomit ovat kiinnostuneita galaksin ja klustereiden välillä virtaavan materiaalin kosmisesta "verkosta". He kysyvät mistä se tulee, mistä se suuntaa, kuinka lämmin se on ja kuinka paljon siitä on.

Ne etsivät pääasiassa vetyä, koska se on avaruuden pääelementti ja säteilee valoa tietylle ultravioletti aallonpituus nimeltään Lyman-alfa. Maan ilmakehä estää valoa ultravioletti-aallonpituuksilla, joten Lyman-alfa havaitaan helpoimmin avaruudesta. Se tarkoittaa, että suurin osa sitä tarkkailevista instrumenteista on maan ilmakehän yläpuolella. He ovat joko korkealla sijaitsevissa ilmapalloissa tai kiertoradalla olevissa avaruusaluksissa. Mutta IGM: n läpi kulkevan kaukaisen maailmankaikkeuden valon aallonpituudet venyvät maailmankaikkeuden laajentuessa; ts. valo saapuu "punaisesti siirretyksi", jonka avulla tähtitieteilijät voivat havaita Lyman-alfa-signaali siinä valossa, joka he pääsevät kosmisen web-kuvankäsittelylaitteen ja muun maaperän kautta välineitä.

Astronomit ovat keskittyneet valoon kohteista, jotka olivat aktiivisia taaksepäin, kun galaksi oli vain 2 miljardia vuotta vanha. Kosmisessa mielessä se on kuin katsot maailmankaikkeutta, kun se oli vastasyntynyttä. Tuolloin ensimmäiset galaksit olivat tähtien muodostumisen myötä. Jotkut galaksit olivat vasta alkamassa muodostua, törmäyivät keskenään luodakseen yhä suurempia tähtikaupunkeja. Monet "läiskät", jotka ovat siellä, osoittautuvat näistä juuri alkavista "vetäytyä yhdessä" -protogalakseista. Ainakin yksi, jonka tähtitieteilijät ovat tutkineet, osoittautuu melko valtavaksi, kolme kertaa suuremmaksi kuin Linnunrata (jonka itsensä halkaisija on noin 100 000 valovuotta). Imager on myös tutkinut edellä kuvatun kaltaisia ​​etäkvasaareja seuraamaan heidän ympäristöään ja toimintaansa. Kvasaarit ovat erittäin aktiivisia "moottoreita" galaksien sydämessä. Ne ovat todennäköisesti mustien reikien voimanlähteitä, jotka hiukkastavat ylikuumennettua materiaalia, joka antaa voimakasta säteilyä, kun se spiraalittuu mustaan ​​reikään.

Galaktienvälisten juttujen tutkimus etenee edelleen paljon kuin etsiväromaani. Siellä on paljon johtolankoja siitä, mitä siellä on, joitain selviä todisteita joidenkin kaasujen ja pölyn olemassaolon osoittamiseksi, ja paljon enemmän todisteita keräämistä varten. Instrumentit, kuten Cosmic Web Imager, käyttävät näkemäänsä paljastaakseen todisteita kauan sitten tapahtuneista tapahtumista ja esineistä valossa, joka virtaa maailman kaukaisimmista asioista. Seuraava askel on seurata näitä todisteita selvittääksesi tarkalleen, mikä on IGM: ssä, ja havaitsemaan entistä kauempana olevia esineitä, joiden valo valaisee sitä. Se on tärkeä osa määritettäessä sitä, mitä tapahtui varhaisessa maailmankaikkeudessa, miljardeja vuosia ennen planeettamme ja tähtemme olemassaoloa.