Miliardy světelných let od Země vytvářejí obří mračna plynného vodíku speciální druh záření, typ ultrafialového světla známého jako Lymanovo alfa záření. Obrovské mraky vyzařující světlo jsou Lyman Alpha Bubbles (LAB). LAB jsou několikanásobně větší než naše galaxie Mléčná dráha, ale byly objeveny teprve před 20 lety. K výrobě tohoto záření je zapotřebí extrémně silný zdroj energie – energie rovnající se záření miliard sluncí.
Nový výzkum publikovaný 9. března v časopise Nature Astronomy naznačuje, že zdroj energie je ve středu hvězdotvorných galaxií, kolem kterých existují LAB.
Studie se zaměřuje na Lyman-alfa blob 6 (LAB-6), který se nachází více než 18 miliard světelných let daleko v souhvězdí Groos. Společný tým objevil jedinečnou vlastnost LAB-6 – jeho plynný vodík vypadal, že padá dovnitř. LAB-6 je první LAB s nezvratnými důkazy pro tento takzvaný padající podpis plynu. Padající plyn měl malé množství kovových prvků, což naznačuje, že padající plynný vodík LAB pocházel z intergalaktického média a ne ze samotné galaxie tvořící hvězdy.
Množství dopadajícího plynu je příliš malé na to, aby spustilo pozorované záření Lyman-alfa. Získaná data naznačují, že centrální galaxie tvořící hvězdy je hlavním zdrojem energie odpovědným za emise Lyman-alfa. Rovněž nastolují nové otázky týkající se struktury LAB.
“To je skutečná záhada.” Očekáváme, že se kolem galaxií vytvářejících hvězdy objeví plyn – potřebují plyn pro materiály, “uvedl Zheng Zheng, docent fyziky a astronomie na univerzitě v Utahu a spoluautor studie. „Ale zdá se, že je to jediný Lymanův alfa míč s padajícím plynem. Proč jsou tak vzácné? “
Autoři k získání dat použili Very Large Telescope (VLT) na Evropské jižní observatoři (ESO) a Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (ALMA). Hlavní autor observatoře Purpurových hor, Iping Ao (Čínská akademie věd), poprvé objevil systém LAB-6 před více než deseti lety. Věděl, že i tehdy bylo v systému něco zvláštního, vzhledem k extrémní velikosti vodíkové kapičky. Vyskočil na příležitost podívat se blíže.
Naštěstí se nám podařilo získat data potřebná k zachycení molekulárního složení z ALMA, která určuje rychlost galaxie. Optický dalekohled VLT společnosti ESO nám poskytl důležitý spektrální světelný profil emise Lyman-alfa '.
Autoři nové studie objevili povahu dopadajícího plynu analýzou kinematiky emise Lyman-alfa. Po emitování Lymanova alfa fotonu se srazí s prostředím naplněným atomy vodíku. Mnohokrát narazí na tyto atomy, jako míč pohybující se v hracím automatu, než opustí prostředí. Tento výstup způsobí, že se emise šíří ven na velké vzdálenosti.
K padajícímu plynu může dojít několika různými způsoby. Může to být druhý stupeň galaktické exploze – pokud zemřou masivní hvězdy, explodují a vytlačí plyn ven, který pak spadne dovnitř. Další možností je studený proud: vodíková vlákna se vznášejí mezi nebeskými objekty, které lze vtáhnout do středu potenciální studny a vytvořit tak vlastnost padajícího plynu.
Model vědců předpokládá, že klesající plyn v tomto LAB pochází z druhého scénáře. Analyzovali tvar světelného profilu Lyman-alfa, což naznačuje velmi málo kovového prachu. V astronomii jsou kovy těžší než hélium. Hvězdy produkují všechny těžké prvky ve vesmíru – když explodují, produkují kovové prvky a šíří je po mezigalaktickém prostoru.
