Himlen skinner

Næsten hele kosmos er fyldt med usynlige brintlys

Den diffuse blå glød viser den brintglød, der er usynlig for os - den fylder næsten hele himlen. ESA / Hubble & NASA, ESO / Lutz Wisotzki et al.
læst op

Dette overrasker selv astronomerne: Hele himlen er fyldt med en svag glød, der er usynlig for vores øjne. Det kommer fra enorme brintgasskyer, der omgiver fjerne galakser. Forskerne opdagede denne såkaldte Lyman alfa-emission kun ved hjælp af en særlig følsom spektrograf, fordi glødet af de diffuse brintskyer er ekstremt svag, som astronomerne rapporterer i tidsskriftet "Nature".

Brint er det primitive element i vores univers: Kort efter Big Bang var denne gas til stede og dannede byggematerialet til alle stjerner og galakser. Indtil videre er de fleste galakser omgivet af brintkonvolutter, og også mellem stjernerne er store skyer af denne originale gas. Det kan genkendes ved den såkaldte Lyman alpha-emission. Denne stråling frigives, når brintatomer spændes ud af energiinput og vender tilbage til jordtilstanden, denne energi som UV-stråling med bølgelængden 121.6 nanometer.

En dyb udsigt over Hubble Ultra Deep Field

Men hvor meget af denne brintgas er der? Og hvor langt går kuberne i galakserne? "Indtil videre var der ikke kendt meget lidt om den rumlige distribution af denne gas, " forklarer Lutz Wisotzki fra Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP) og hans kolleger. "Fordi den ekstreme lave lysstyrke i denne udvidede emission gør det ekstremt vanskeligt at finde dem."

Kun den følsomme spektrograf MUSE ved Very Large Telescope fra European Southern Observatory i Chile gør dette nu muligt. Med ham screenede astronomerne Hubble Ultra Deep Field (HUDF), et område i stjernebilledet Fornax, hvor Hubble-rumteleskopet så så dybt ud som aldrig før ud i rummet. Tusinder af fjerne galakser er spredt i en tilsyneladende mørk himmel.

Ved første øjekast kun mørk og tom: del af Hubble Ultra Deep Field (HUDF), hvor astronomerne har opdaget Lyman-ALpha-lysene. © ESO / Digitaliseret himmelundersøgelse 2. Anerkendelse: Davide De Martin

Lyman lys - næsten overalt

MUSE-data afslørede imidlertid, at det, der tidligere optrådte mørkt, i virkeligheden næsten fuldstændigt er fyldt med den svage glød fra Lyman alfastråling. Brintskallerne i de fjerne galakser var så omfattende, at de fyldte næsten hele synsfeltet. Ekstrapoleret til hele himlen betyder det: "Denne emission dækker næsten 100 procent af himlen, " rapporterer forskerne. udstilling

"Det var en øjenåbnende overraskelse i ordets sandeste forstand, " siger Wisotzkis kollega Kasper Borello Schmidt. Fordi dette er første gang, at astronomer har været i stand til at visualisere denne svage stråling fra gaskamrene i tidligere galakser. Og som det viser sig, går hendes Lyman alpha-glød meget længere ud i rummet end tidligere antaget. "Dette åbner et nyt vindue til en vigtig, men tidligere usynlig del af den kosmiske stoffordeling, " forklarer forskerne.

Energileverandør er stadig ukendt

Mens denne brintglød ikke er synlig for os, er den allestedsnærværende: "Næste gang du kigger op i den måneløse himmel og ser stjernerne, forestil dig, at Universets første byggesten blokerer hele nattehimmelen med sin glød! ”Siger teammedlem Themiya Nanayakkara fra University of Leiden.

Det er stadig uklart, hvad der får disse fjerne brintskyer til at gløde, og deres nøjagtige distribution er stadig ukendt. Derfor ønsker vi at foretage endnu mere følsomme målinger i fremtiden, ”siger Wisotzki. "Vi vil finde ud af, hvordan disse gigantiske reservoirer af atomisk brint er fordelt i rummet." (Nature, 2018; doi: 10.1038 / s41586-018-0564-6)

(ESO, 02.10.2018 - NPO)