Метод лінії Лайман-альфа, який астрономи використовують для виявлення галактик, віддалених від Землі на мільярди світлових років, насправді дозволяє знайти лише одну галактику з десяти.
Про це в четвер, 25 березня, пише авторитетний науковий журнал Nature. Видання при цьому посилається на дослідження європейських та американських вчених.
Лінія Лайман-альфа - це перша лінія в одній із спектральних серій водню, названій на честь американського фізика Теодора Лаймана. Вона виникає, коли атом водню випускає квант світла при переході електрона зі збудженого енергетичного рівня на перший або поглинає при переході частинки з першого рівня на всі вищі.
За допомогою лінії Лайман-альфа астрономи шукають світло зірок, віддалених від Землі на дуже великі відстані.
Проте вже давно виникли підозри, що такий метод досліджень упускає багато далеких галактик, які залишаються непоміченими. Метью Хейзу із Женевського університету та його колегам за допомогою устаткування телескопа VLT (Very Large Telescope) Європейської південної обсерваторії (ESO) вперше вдалося підтвердити ці підозри даними спостережень.
"Астрономи завжди знали, що якусь частку галактик дослідження на основі Лайман-альфи пропускають, але тепер у нас вперше є оцінки. Кількість пропущених галактик значна ", - сказав Хейз.
Щоб перевірити свою гіпотезу, вчені вивчили одну і ту же ділянку зоряного неба, GOODS-South field, де розташовані галактики, світло від яких йде до Землі 10 мільярдів років.
За допомогою двох з чотирьох восьмиметрових телескопів, складових VLT, астрономи оцінили кількість галактик за допомогою стандартного методу Лайман-альфи і по лінії іншої спектральної серії, H-альфа, відкритої швейцарцем Йоганном Бальмером. Випромінювання, що відповідає різним лініям, відрізняється довжиною хвилі.
Щоб виникла лінія H-альфа, потрібно, щоб електрон рухався між другим рівнем і рівнями, що розташовані вище. Оскільки атоми водню з електроном на другому рівні зустрічаються в міжзоряному середовищі дуже рідко, таке світло може майже безперешкодно проходити через хмари пилу і газу, які поглинають більшу частину випромінювання, що відповідає лінії Лайман-альфа.
Тому, підсумовують автори статті, пошук галактик за H-альфа набагато результативніший, ніж пошук традиційним методом. Через поглинання випромінювання непоміченими залишалися приблизно дев'ять з десяти галактик.
"Тепер, коли ми знаємо, скільки світла упускали, ми можемо почати працювати над набагато точнішими уявленнями космосу, краще розуміючи, наскільки швидко виникали зірки в різні періоди життя Всесвіту", - зауважив ще один автор відкриття Мігель Мас-Хессе.
Нагадаємо, наприкінці 2009 року NASA вивело на орбіту новий інфрачервоний телескоп WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer). Він необхідний астрономам саме для вивчення віддалених галактик, оточених хмарами пилу.
