Astronomi so v zgodnjem vesolju odkrili več deset tisoč ogromnih oblakov vodikovega plina, ki obdajajo galaksije – bistveno več, kot so domnevali doslej. Nova analiza podatkov iz projekta HETDEX je število teh struktur povečala z okoli 3000 na več kot 33.000.
Gre za t. i. meglice Lyman-alfa, velike rezervoarje vodika, ki so obstajali pred približno 10 do 12 milijardami let, v obdobju, ko so galaksije najhitreje rasle. Brez takšnih zalog plina bi bilo njihovo nastajanje in razvoj težko pojasniti.
Desetkrat več halojev kot doslej
Raziskava, objavljena v reviji The Astrophysical Journal, temelji na podatkih teleskopa Hobby-Eberly v observatoriju McDonald v Teksasu. Projekt HETDEX sicer kartira položaj več kot milijona galaksij, a se je izkazalo, da prav podatki o prostoru med njimi skrivajo ključne informacije.
„Že zadnjih približno 20 let analiziramo isto peščico objektov,“ je povedala Erin Mentuch Cooper, glavna avtorica študije. „Zdaj lahko prvič govorimo o statistično reprezentativnem vzorcu.“
Zakaj jih prej skoraj nismo videli
Dolgo časa je bila glavna težava preprosta: vodikov plin je izjemno težko zaznati, ker sam ne oddaja svetlobe. Viden postane šele, ko ga osvetlijo energijski viri, kot so mlade galaksije z močno ultravijolično svetlobo. Zaradi tega so prejšnja opazovanja zajela predvsem najsvetlejše in največje primere, medtem ko je večina ostala skrita.
HETDEX je to omejitev presegel z obsežnim pregledom neba. Raziskovalci so analizirali več kot 1,6 milijona galaksij in pri tem zbrali skoraj pol petabajta podatkov. Opazovanja pokrivajo območje, ki ustreza več kot 2000 polnim lunam na nebu.
„Zajeli smo ogromno količino podatkov ne le o galaksijah, temveč tudi o vmesnih območjih,“ je pojasnil Karl Gebhardt, vodilni raziskovalec projekta.
Kaj so pravzaprav odkrili
Prav v teh vmesnih območjih so odkrili večino novih halojev. Njihove velikosti segajo od približno 10.000 do 100.000 svetlobnih let, oblike pa so zelo raznolike – od kompaktnih struktur okoli posameznih galaksij do razvejanih sistemov, ki vključujejo več galaksij hkrati.
Ekipa je podrobneje analizirala 70.000 najsvetlejših galaksij in ugotovila, da ima skoraj polovica zaznavne znake takšnega haloja. Raziskovalci opozarjajo, da je ta delež verjetno podcenjen, saj šibkejši sistemi pogosto niso dovolj svetli, da bi razkrili svojo celotno strukturo.
Zakaj je odkritje pomembno
Novo odkritje ima pomembne posledice za razumevanje razvoja vesolja. Do zdaj so modeli nastanka galaksij temeljili na razmeroma omejenem številu primerov. Z bistveno večjim vzorcem bodo znanstveniki lahko natančneje preučevali, kako se snov porazdeljuje, kako se galaksije razvijajo in kako potekajo procesi v njihovem okolju.
„Obstajajo modeli, ki se zdijo smiselni, vendar imajo vrzeli,“ je dejal Dustin Davis, soavtor študije. „Zdaj lahko te modele preverimo na veliko večjem številu primerov in jih po potrebi prilagodimo ali zavržemo.“
Raziskovalci poudarjajo, da nova baza podatkov pomeni tudi premik v pristopu: vprašanje ni več, ali takšni haloji obstajajo, temveč kako pogosto se pojavljajo in kakšno vlogo imajo pri razvoju galaksij v zgodnjem vesolju.
