Астрономы создали крупнейшую 3D-карту ранней Вселенной

Международная команда астрономов проекта Hobby-Eberly Telescope Dark Energy Experiment (HETDEX) представила самую детальную трёхмерную карту свечения водорода в ранней Вселенной, возраст которой составляет от 9 до 11 миллиардов лет. Карта построена на основе излучения Лайман-альфа, которое испускают атомы водорода, поглотившие энергию звёзд. Это свечение служит маркером для обнаружения галактик в эпоху активного звездообразования.

«Наблюдение за ранней Вселенной даёт нам представление о том, как галактики эволюционировали в их нынешнюю форму и какую роль в этом процессе играл межгалактический газ», — сказала Майя Лухан Нимайер, ведущий автор исследования из Института астрофизики Общества Макса Планка.

Для обнаружения тусклых, ранее скрытых объектов учёные применили метод картирования интенсивности линий. Вместо того чтобы искать отдельные галактики, этот подход измеряет совокупное свечение определённого элемента (в данном случае водорода) в огромной области пространства.

«Представьте, что вы смотрите из окна самолёта. Традиционные обзоры галактик похожи на карту только самых ярких городов. Картирование интенсивности — это как смотреть через запотевшее стекло: картина размыта, но вы улавливаете весь свет, а не только самые яркие точки», — объяснил соавтор работы Хулиан Муньос.

Используя данные телескопа Hobby-Eberly, который собрал более 600 миллионов спектров с участка неба, эквивалентного площади 2000 полных Лун, и мощности суперкомпьютеров, исследователи смогли построить карту. Они использовали известные положения ярких галактик как ориентиры для определения расстояний до тусклых объектов и газовых облаков.

«У нас есть компьютерные симуляции этого периода, но это всего лишь симуляции, а не реальная Вселенная. Теперь у нас есть основа, которая может показать, верна ли астрофизика, лежащая в основе этих симуляций», — отметил соавтор Эйитиро Комацу.

Исследование, опубликованное 3 марта в The Astrophysical Journal, открывает новую эру в картировании космоса. Учёные планируют сравнить свою карту с обзорами, изучающими другие элементы, например, монооксид углерода, что поможет лучше понять среду, в которой рождаются звёзды.