Rzeczona mapa ujawnia rozległą, słabą poświatę wypełniającą przestrzeń między galaktykami. Naukowcy określają ją mianem kosmicznego morza światła. To promieniowanie pochodzi z atomów wodoru pobudzonych przez intensywne promieniowanie młodych gwiazd. Gdy takie atomy tracą energię, emitują charakterystyczne promieniowanie znane jako Lyman‑alfa, które jest jednym z najważniejszych sygnałów wykorzystywanych przez astronomów do badania wczesnych etapów ewolucji kosmosu.
Nowy sposób patrzenia na wszechświat
Dotychczasowe badania wczesnego wszechświata koncentrowały się głównie na pojedynczych, jasnych galaktykach. Nowe podejście zastosowane w projekcie HETDEX pozwala jednak zobaczyć znacznie więcej. Zespół wykorzystał metodę zwaną Line Intensity Mapping, która analizuje łączną emisję światła z ogromnych obszarów kosmosu zamiast skupiać się tylko na najjaśniejszych obiektach.
Czytaj też: Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba odkrył piekielną planetę. Otoczona atmosferą, która nie powinna istnieć
Dzięki temu astronomowie mogli zarejestrować nie tylko same galaktyki, lecz również rozproszone obłoki gazu i słabe galaktyki znajdujące się między nimi. W praktyce oznacza to znacznie pełniejszy obraz struktury młodego wszechświata. Badacze porównują tę metodę do obserwowania krajobrazu z samolotu. Tradycyjne badania przypominają identyfikowanie tylko największych miast na mapie, podczas gdy mapowanie intensywności światła pozwala dostrzec także mniejsze miejscowości i obszary między nimi.
Mapa została stworzona na podstawie analizy ponad 600 milionów widm zebranych przez teleskop projektu HETDEX w obserwatorium McDonald w Teksasie. Astronomowie przetworzyli ogromny zbiór danych, liczący około pół petabajta informacji, wykorzystując superkomputery do identyfikacji słabego promieniowania wodoru i jego rozkładu w przestrzeni.
Okno na najważniejszy okres w historii kosmosu
W badaniu wykorzystano także pozycje około miliona galaktyk emitujących promieniowanie Lyman-alfa. Znając ich lokalizacje, naukowcy mogli przewidzieć, gdzie powinny znajdować się słabsze galaktyki oraz obłoki gazu, które wcześniej pozostawały niewidoczne. Analiza ujawniła również, że tzw. halo Lyman-alfa, czyli rozległe obszary świecącego gazu otaczające galaktyki, są znacznie większe, niż dotychczas sądzono.
Czytaj też: Astronomowie potwierdzili napięcie Hubble’a. Nowa metoda wzmacnia kosmologiczny kryzys
Mapa przedstawia wszechświat w czasie określanym przez astronomów jako kosmiczne południe. Była to epoka najbardziej intensywnego formowania się gwiazd. Zrozumienie procesów zachodzących w tym okresie jest kluczowe dla wyjaśnienia, w jaki sposób galaktyki – w tym Droga Mleczna – przyjęły swoje obecne formy. Dzięki nowym danym naukowcy mogą po raz pierwszy badać nie tylko same galaktyki, ale i interakcje między nimi a otaczającym je gazem międzygalaktycznym. To właśnie w tych procesach rodzą się nowe gwiazdy oraz powstają struktury kosmiczne na ogromną skalę. W przyszłości astronomowie będą chcieli porównać obecną mapę z kolejnymi, tworzonymi dla innych pierwiastków, na przykład tlenku węgla, który jest związany z zimnymi obłokami gazu stanowiącymi tzw. fabryki gwiazd.
Źródło: HETDEX, The Astrophysical Journal
