Астрономы не обнаружили 90% удаленных галактик

Изучая далекие миры, астрономы определили, что около 90% удаленных галактик обнаружить не удается. Ранее ученые уже выяснили, что во время поиска галактик с большим красным смещением (то есть находящихся на расстоянии миллиардов световых лет от Земли) традиционными методами часть объектов оставалось необнаруженными. Причем астрономы не могли подсчитать, сколько же осталось пропущенных галактик.

Анализируя информацию, предоставленную телескопом VLT, ученые пытались оценить, сколько галактик они «пропустили», используя метод спектральной линии Лайман-альфа. Ученые изучали галактики со смещением 2,2, находящиеся на расстоянии 10 миллиардов световых лет от Земли. Выяснилось, что обнаружить удается лишь одну из десяти удаленных галактик. Остальные скопления испускают недостаточно света, чтобы их можно было обнаружить.

Линией Лайман-альфа называют первую линию в одной из спектральных серий водорода. Так ее назвали в честь Теодора Лаймана, американского физика. Эта линия появляется в тот момент, когда атом водорода испускает квант света во время перехода электрона с возбужденного энергетического уровня на первый уровень либо поглощает его, когда частица переходит с первого уровня на высшие.

Подозрения ученых в том, что данный метод пропускает множество удаленных галактик, подтвердился. Его подтвердили астрономы из Европейской южной обсерватории и Женевского университета под руководством Мэтью Хэйзу, используя данные телескопа VLT.

Для проверки гипотезы ученые исследовали один и тот же участок космоса (GOODS-South field), где расположены галактики, свет от которых доходит до нас 10 миллиардов лет. Используя два 8-метровых телескопа комплекса, астрономы оценивали численность удаленных галактик как при помощи метода Лайман-альфы, так и по линии спектральной серии Н-альфа, которую открыл Иоганн Бальмер. Излучение, которое соответствует разным линиям, имеет разную длину волн.

Чтобы стала видимой линия Н-альфа, электрону следует двигаться между вторым уровнем и теми, что лежат выше. Так как атомы водорода с электроном на втором уровне в межзвездном пространстве большая редкость, этот свет практически свободно проходит сквозь облака пыли и газа. Однако, те же самые облака почти полностью поглощают излучение, которое соответствует линии Лайман-альфа. Такие результаты (90% «потерь») окажут влияние на все гипотезы о молодых галактиках.