Berbilion tahun cahaya dari Bumi, awan gas hidrogen raksasa menghasilkan jenis sinaran khas, sejenis cahaya ultraviolet yang dikenali sebagai radiasi alpha Lyman. Awan besar yang memancarkan cahaya adalah Lyman Alpha Bubbles (LAB). LAB beberapa kali lebih besar daripada galaksi Bima Sakti kita, tetapi hanya ditemui 20 tahun yang lalu. Untuk menghasilkan sinaran ini, sumber tenaga yang sangat kuat diperlukan – tenaga yang sama dengan sinaran berjuta-juta matahari.
Penyelidikan baru, yang diterbitkan pada 9 Mac dalam jurnal Nature Astronomy, menunjukkan bahawa sumber tenaga berada di tengah galaksi pembentuk bintang di mana LAB wujud.
Kajian ini memfokuskan pada gumpalan Lyman-alpha 6 (LAB-6), yang terletak lebih dari 18 bilion tahun cahaya ke arah buruj Grus. Pasukan gabungan menemui ciri unik LAB-6 – gas hidrogennya sepertinya jatuh ke dalam. LAB-6 adalah LAB pertama dengan bukti muktamad untuk apa-apa yang disebut tanda jatuh gas ini. Gas jatuh mempunyai sedikit unsur logam, menunjukkan bahawa gas hidrogen LAB jatuh berasal dari medium intergalaksi dan bukan dari galaksi pembentuk bintang itu sendiri.
Jumlah gas kejadian terlalu kecil untuk mencetuskan radiasi Lyman-alpha yang diperhatikan. Data yang diperoleh menunjukkan bahawa galaksi pembentuk bintang pusat adalah sumber tenaga utama yang bertanggungjawab untuk pelepasan Lyman-alpha. Mereka juga mengemukakan persoalan baru mengenai struktur LAB.
'Ini adalah misteri sebenar. Kami menjangkakan gas akan muncul di sekitar galaksi yang membentuk bintang – mereka memerlukan gas untuk bahan, ”kata Zheng Zheng, profesor fizik dan astronomi di University of Utah dan pengarang bersama kajian ini. “Tapi sepertinya satu-satunya bola Lyman-alpha dengan gas jatuh. Mengapa mereka jarang berlaku? '
Penulis menggunakan Teleskop Sangat Besar (VLT) di Balai Cerap Eropah Selatan (ESO) dan Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (ALMA) untuk mendapatkan data. Pengarang utama Balai Cerap Purple Mountains Iping Ao (Akademi Sains Cina) pertama kali menemui sistem LAB-6 lebih dari satu dekad yang lalu. Dia tahu bahawa ketika itu, ada sesuatu yang istimewa mengenai sistem ini, memandangkan ukuran titisan hidrogen yang sangat besar. Dia melompat pada kesempatan untuk melihat lebih dekat.
“Untungnya, kami dapat memperoleh data yang diperlukan untuk menangkap komposisi molekul dari ALMA, yang menentukan kecepatan galaksi. Teleskop Optik VLT ESO telah memberi kita profil cahaya spektrum penting pelepasan Lyman alpha.
Penulis kajian baru itu menemui sifat gas kejadian dengan menganalisis kinematik pelepasan Lyman-alpha. Setelah mengeluarkan foton alfa Lyman, dia bertembung dengan persekitaran yang dipenuhi dengan atom hidrogen. Ini membanting atom ini berkali-kali, seperti bola yang bergerak di mesin pinball, sebelum meninggalkan lingkungan. Saluran ini menyebabkan pelepasan menyebar ke luar dalam jarak jauh.
Gas jatuh boleh berlaku dalam beberapa cara yang berbeza. Ini boleh menjadi tahap kedua letupan galaksi – jika bintang besar mati, mereka meletup dan mendorong gas ke luar, yang kemudian jatuh ke dalam. Pilihan lain adalah aliran sejuk: filamen hidrogen terapung di antara objek cakerawala, yang dapat ditarik ke pusat sumur berpotensi, mewujudkan ciri gas yang jatuh.
Model saintis menganggap bahawa penurunan gas di LAB ini berasal dari senario terakhir. Mereka menganalisis bentuk profil cahaya Lyman-alpha, yang menunjukkan debu logam sangat sedikit. Dalam astronomi, logam lebih berat daripada helium. Bintang menghasilkan semua unsur berat di alam semesta – ketika meletup, mereka menghasilkan unsur logam dan menyebarkannya ke seluruh ruang intergalaksi.
