Для чого використовується ліс Альфа Альфа?


12

Лайман-альфа ліс цікава особливість в спектрах досить віддалених об'єктів. Ця серія ліній поглинання поширюється на діапазон частот і є результатом переходу електрона Лімана-альфа нейтрального водню між джерелом та спостерігачем.

Лиман-альфа ліс

Моє запитання: яку інформацію можна отримати про Всесвіт за допомогою цієї спектральної характеристики? Іншими словами, які галузі досліджень використовують ліман-альфа-ліс як інструмент, а не сприймають його як шум?


1
Альфа-ліс Лімана кодує нейтральну частку густини водню по лінії зору, зведеної його температурою, і доплерівська зміщена на своєрідну швидкість. Отже, це дозволяє вивчити всі три поля, що є надзвичайно корисним, наприклад, зрозуміти фізичний стан міжгалактичного середовища, його кінематику, геометрію.
chris

@chris Чудовий коментар. Я б радив вам зробити це відповіддю.
астромакс

Відповіді:


9

Згідно з веб-підручником UCLA Lyman Alpha Forest (Райт, 2004), між нами та далеким квазаром (як приклад) є багато "хмар" газу, які поглинають

ультрафіолетове світло на довжині хвилі альфа-лінії Лімана водню при довжині хвилі 122 нм.

Однак, оскільки у хмарах газу менше червоного зміщення, ніж у віддаленого квазара, то лінії їх поглинання є менш червоними зміщеними, ніж віддалений об’єкт - приклад мультфільму показаний нижче (з веб-сайту UCLA):

введіть тут опис зображення

Тепер значення лісу полягає в тому, що він представляє хмари, менші за найменші галактики

Ці хмари дуже низької маси ми можемо бачити лише за поглинанням, яке вони виробляють у найсильнішій лінії найпоширенішого елемента: Lyman alpha. Таким чином, вивчаючи альфа-ліс Лімана, ми можемо дізнатися про коливання щільності у Всесвіті на найменших масштабах, що спостерігаються.

Аналогічне пояснення значущості лісу дано Квазарами, Ліманським альфа-лісом та Реіонізацією Всесвіту (Мортлок та ін., 2011).

квазари на зразок ULAS J1120 + 0641 яскраві і при високому червоному зміщенні матеріал нижнього червоного зміщення може поглинати частину світла, залишаючи відбитки пальців на остаточному спектрі, який ми спостерігаємо на Землі. Оскільки водень - найпоширеніший елемент у Всесвіті, не дивно, що він залишає найвизначніший спектральний підпис у вигляді лісу ліній поглинання.

Зокрема, головне значення має те, що Mortlock et al. (2011) констатують, що

Лісовий альфа-ліс можна використовувати для простеження цієї реіонізації Всесвіту.


Дякуємо за відповідь. Якась конкретика щодо того, як використовувати його як вимірювання відстані?
astromax

1
@astromax: Пізній коментар, і, мабуть, ви знаєте на даний момент, але він може бути корисним для майбутніх читачів: Оскільки решта довжини хвилі Lyα відома (λ_r = 1216 Å), спостережувана довжина хвилі λ_o повідомляє вам про червоне зміщення z хмари, відповідальної за поглинання (і квазар, що випромінює світло); z = λ_r / λ_o - 1. Це можна перетворити на відстань за допомогою формули, занадто складної для написання в коментарі, але її можна знайти тут .
пела

Зазвичай нас не цікавлять окремі хмарні відстані, але, скоріше, їхня статистична щільність простору в деякому діапазоні відстаней.
пела
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.