Войти
Компьютерное моделирование возможной конфигурации леса Лайман-альфа при z = 3 В астрономической спектроскопии, то Лайман-альфа лес представляет собой ряд линий поглощения в спектрах далеких галактик и квазаров, возникающие из Лайман-альфа электронного перехода нейтрального водорода атома. Когда свет проходит через несколько газовых облаков с разным красным смещением, образуются несколько линий поглощения.
Лес Лайман-альфа был впервые обнаружен в 1970 году астрономом Роджером Линдсом при наблюдении квазара 4C 05.34. Квазар 4C 05.34 был самым дальним объектом, наблюдаемым на тот момент, и Линдс заметил необычно большое количество линий поглощения в его спектре. Он предположил, что большинство линий поглощения связано с одним и тем же переходом Лайман-альфа. Последующие наблюдения Джона Бахколла и Сэмюэля Голдсмита подтвердили наличие необычных линий поглощения, хотя они не были убедительными в отношении происхождения этих линий. Впоследствии было обнаружено, что спектры многих других квазаров с большим красным смещением имеют такую же систему узких линий поглощения. Линдс был первым, кто назвал их «лесом Лайман-альфа». Ян Оорт утверждал, что особенности поглощения связаны не с какими-либо физическими взаимодействиями внутри самих квазаров, а с поглощением внутри облаков межгалактического газа в сверхскоплениях.
Спектр квазара с поглотителями Лаймана постоянно смещается в красную область из-за космического расширения, образуя «лес» линий. Для нейтрального атома водорода спектральные линии образуются при переходе электрона между энергетическими уровнями. Лаймановская серия спектральных линий создается электронами, переходящими между основным состоянием и более высокими энергетическими уровнями (возбужденными состояниями). Переход Лаймана-альфа соответствует переходу электрона между основным состоянием ( n = 1) и первым возбужденным состоянием ( n = 2). Спектральная линия Лайман-альфа имеет лабораторную длину волны 1216 Å, которая находится в ультрафиолетовой части электромагнитного спектра.
Линии поглощения Лайман-альфа в спектрах квазаров являются результатом межгалактического газа, через который прошел свет галактики или квазара. Поскольку облака нейтрального водорода в межгалактической среде находятся на разной степени красного смещения (из-за разного расстояния от Земли), их линии поглощения наблюдаются в диапазоне длин волн. Каждое отдельное облако оставляет свой отпечаток в виде линии поглощения в разных местах наблюдаемого спектра.
Лес Лайман-альфа является важным зондом межгалактической среды и может использоваться для определения частоты и плотности облаков, содержащих нейтральный водород, а также их температуры. Поиск линий от других элементов, таких как гелий, углерод и кремний (соответствие по красному смещению ), также позволяет изучить содержание более тяжелых элементов в облаках. Облако с высокой столбовой плотностью нейтрального водорода покажет типичные демпфирующие крылья вокруг линии и называется затухающей системой Лаймана-альфа.
Для квазаров с большим красным смещением количество линий в лесу выше, до красного смещения около 6, когда в межгалактической среде так много нейтрального водорода, что лес превращается в желоб Ганна-Петерсона. Это показывает конец реионизации Вселенной.
Наблюдения за лесом Лайман-альфа могут использоваться для ограничения космологических моделей.
