Wpis z mikrobloga

Las, o którym pisałem, pojawia się we widmie bardzo odległych obiektów. Jeśli przypomnicie sobie mój poprzedni wpis, przekonacie się, że wodór jest stosunkowo łatwy do zaobserwowania w spektrum gwiazd. Dzięki takim chemicznym odciskom palca, czyli liniom widmowym, każdy pierwiastek jest łatwy do rozpoznania. To dość proste: jeśli coś jest ciepłe, to świeci. W zależności od tego, jak coś jest ciepłe, takiego kształtu będzie jego widmo (tęcza). Obiekty cieplejsze świecą bardziej na niebiesko, a obiekty chłodniejsze świecą bardziej na czerwono.

Jeśli pomiędzy czymś ciepłym i obserwatorem będzie leżała chmura neutralnego wodoru, to wtedy z widma tego ciepłego obiektu zostaną wyjedzone charakterystyczne linie. Najzwyczajniej w świecie wodór neutralny zaabsorbuje pewne dobrze okreslone długości fali. Możecie je znaleźć na Wiki pod nazwą seria Lymana. Ale tu pojawia się pewna komplikacja.

Jak pewnie kojarzycie, istnieje coś takiego jak przesunięcie ku czerwieni, które jest spowodowane efektem Dopplera dla obiektów, które się od nas oddalają. Jeśli więc mamy coś bardzo gorącego, co jest szalenie oddalone od nas, to owszem, zobaczymy jego tęczę, ale będzie ona przesunięta w kierunku dłuższych fal. Innymi słowy, w zakres światła widzialnego wejdzie ta część tęczy, która byłaby normalnie schowana daleko w nadfiolecie. Super, co nie? :)

Mamy więc jakiś gorący, odległy obiekt, na przykład kwazar, który świeci na obserwatora na Ziemi. Pomiędzy nami, a kwazarem siedzi sobie obłok neutralnego wodoru. Jeśli ten obłok jest blisko kwazara, to te linie widmowe, które zostały wyjedzone z części nadfioletu widma kwazaru zobaczymy... tak! przesunięte ku czerwieni, czyli na przykład w zakresie widzialnym. Jeśli na drodze światła kwazaru umieścimy jeszcze jeden obłok neutralnego wodoru, ale już nieco bliżej Ziemi, to te wyjedzone przez niego linie widmowe będą przesunięte ciupinę mniej, niż linie tego pierwszego obłoku. Nawstawiajmy zatem rzeszę takich obłoków wodorowych w różnej odległości między nami a kwazarem. Co otrzymamy? W rezultacie będziemy mieli widmo kwazaru, które jest poszatkowane przez tę samą linię spektralną, ale która jest różnie poprzesuwana przez efekt Dopplera działający na różne obłoki. Na koniec jeszcze jedna ważna sprawa.

Obłoki neutralnego wodoru nie występują byle gdzie we Wszechświecie. Od dobrych paru miliardów lat wodór jest już zjonizowany. Żeby widzieć wodór niezjonizowany, czyli neutralny, musimy patrzeć w przeszłość. W rozumieniu obserwacji astronomicznych, im głębiej się patrzymy w kosmos, tym zaglądamy bardziej w przeszłość. To znaczy, że możemy zobaczyć młody Wszechświat, kiedy jeszcze tu i ówdzie były sobie obłoki wodoru neutralnego. Z reguły taki stan rzeczy ma się od redshiftu z > 2 i z < 6. Oznacza to tyle, że obserwując widmo baaardzo odległych kwazarów widzimy normalną "tęczę" tylko do pewnego momentu. W pewnym zakresie widma "tęcza" jest podziurawiona przez bardzo gęsty las Lymana. Powyżej pewnych odległości tęcza jest już tak powyjadana, że praktycznie nic z niej nie zostaje.

Jeśli ktoś chce dowiedzieć się czegoś więcej w tym temacie, to słowa klucze do wyszukiwania w Google są: "lyman-alpha forest", "przesunięcie ku czerwieni", "redshift", "widmo odległych kwazarów".

No i to chyba był kolejny wpis dla tagu #astronomiaodkuchni ;) A poza tym: #astronomia #ciekawostki #kosmos #gruparatowaniapoziomu
źródło: comment_vfWiikxpgdbAFVZUORCbbM0k2dwOnm4x.jpg
  • 1