Международная группа ученых объяснила вероятный механизм возникновения загадочного ультрафиолетового излучения, создающего линию водорода Лайман-альфа. Его непосредственным источником являются гигантские облака водорода, которые переизлучают поглощенную энергию. Природа последней до сих пор была неизвестной, однако астрофизики выяснили, что ее порождают звездообразующие области далеких галактик. Кратко об исследовании рассказывается в пресс-релизе на Phys.org.
Специалисты с помощью телескопов VLT (Very Large Telescope) и радиоинтерферометра ALMA (Atacama Large Millimeter Array) в Чили изучили облако водорода LAB-6 (Lyman-alpha blob 6), которое удалено на расстоянии 18 миллиардов световых лет от Земли в направлении созвездия Журавль (размер Вселенной из-за ускоренного расширения не соответствует ее возрасту). Смещение линии в длинноволновую часть спектра показало, что водородный газ «падал» вовнутрь LAB-6. Такое явление наблюдалось впервые, а сам газ отличался низкой металличностью, то есть небольшим содержанием элементов тяжелее гелия. Низкая металличность означает, что газ возник в межгалактической среде, а не в звездообразующей галактике.
В то же время линию Лайман-альфа нельзя было объяснить притоком межгалактического газа из-за недостаточного количества водорода в нем. Результаты моделирования показали, что вещества в потоке может хватить лишь на образование звездной массы, эквивалентной двум Солнцам, но этого недостаточно для генерации наблюдаемого ультрафиолетового излучения. Исследователи пришли к выводу, что источником, который питает облако энергией, является активная область звездообразования в галактике, находящейся внутри LAB-6.
Авторы допускают, что возможно и другое объяснение излучению, согласно которому сверхмассивная черная дыра испускает высокоэнергетические фотоны, способные перемещаться на огромные расстояния и порождать линию Лайман-альфа.
Линия водорода Лайман-альфа — это спектральная линия, возникающая при испускании излучения возбужденным атомом водорода, когда электрон переходит со второго на первый энергетический уровень.