Międzynarodowy zespół astronomów, pracujący w ramach projektu HETDEX (Hobby-Eberly Telescope Dark Energy Experiment) odkrył dziesiątki tysięcy gigantycznych halo wodoru otaczających wczesne galaktyki. Mówimy o strukturach istniejących od 10 do 12 miliardów lat temu, czyli w okresie zwanym kosmicznym południem. Był to czas, w którym galaktyki rosły najszybciej w całej historii wszechświata.
Morze niewidzialnego gazu
Wodór, choć stanowi najpowszechniejszy pierwiastek we wszechświecie, jest niezwykle trudny do obserwacji, ponieważ sam z siebie nie świeci. Można go dostrzec dopiero wtedy, gdy zostaje pobudzony przez intensywne promieniowanie, na przykład z młodych, gorących gwiazd. W takich warunkach zaczyna emitować charakterystyczne światło, tworząc tzw. bańki Lyman-alfa.
Właśnie takie obłoki, a więc ogromne halo gazu rozciągające się wokół galaktyk, zostały wykryte w nowym badaniu. Nie są to małe struktury. Ich rozmiary sięgają od dziesiątek do setek tysięcy lat świetlnych i rozciągają się w przestrzeni kosmicznej. Jeszcze niedawno astronomowie znali zaledwie około 3000 takich struktur. Nowe dane całkowicie zmieniają skalę zjawiska, wszak liczba znanych halo wzrosła ponad dziesięciokrotnie, do ponad 33 000.
Co to oznacza dla nauki? Przede wszystkim, iż wspomniane obłoki nie są rzadkimi anomaliami, lecz powszechnym elementem młodego wszechświata. Innymi słowy, to właśnie one stanowiły brakujące paliwo, którego galaktyki potrzebowały, by tworzyć nowe gwiazdy i szybko rosnąć.
Czytaj też: Obiekty z centrum naszej galaktyki należą do niespotykanej kategorii. Ujawniła je największa mapa w historii
Od lat naukowcy zmagali się z problemem: tempo wzrostu wczesnych galaktyk sugerowało, że musiały mieć dostęp do gigantycznych zasobów gazu. Jednak obserwacje nie potwierdzały istnienia wystarczającej ilości wodoru. Nowe badania pokazują, iż gaz tam był. Po prostu pozostawał niewidoczny dla wcześniejszych instrumentów. Dopiero dzięki ogromnej skali projektu HETDEX, który analizuje miliony galaktyk i zbiera ogromne ilości danych, udało się uchwycić pełniejszy obraz.
Rozwiązanie kosmicznej zagadki
Astronomowie podkreślają, że wcześniejsze obserwacje były zbyt ograniczone, bo skupiały się na najjaśniejszych i najbardziej ekstremalnych przypadkach, pomijając całą “średnią” populację halo. Teraz udało się wypełnić tę lukę. Widzimy więc, iż młody wszechświat był znacznie bardziej gazowy, niż dotychczas się wydawało. Galaktyki nie były odizolowanymi wyspami, lecz częścią ogromnej kosmicznej sieci wodoru, z której czerpały materiał do budowy gwiazd. Poza tym, niektóre z odkrytych halo zawierają wiele galaktyk jednocześnie, co wskazuje na złożone struktury i interakcje już na bardzo wczesnym etapie historii kosmosu.
Źródło: HETDEX, The Astrophysical Journal
