O que há entre galáxias?

As pessoas costumam pensar no espaço como "vazio" ou como "vácuo", o que significa que não há absolutamente nada lá. O termo "vazio de espaço" geralmente se refere a esse vazio. No entanto, verifica-se que o espaço entre os planetas é realmente ocupado com asteróides e cometas e poeira espacial. Os vazios entre as estrelas em nossa galáxia podem ser preenchidos com nuvens tênues de gás e outras moléculas. Mas e as regiões entre galáxias? Eles estão vazios ou têm "coisas" neles?

A resposta que todos esperam, "um vácuo vazio", também não é verdadeira. Assim como o resto do espaço tem algumas "coisas", o mesmo acontece com o espaço intergaláctico. De fato, a palavra "vazio" agora é normalmente usada para regiões gigantes onde não existem galáxias, mas aparentemente ainda contêm algum tipo de matéria.

Então, o que há entre galáxias? Em alguns casos, existem nuvens de gás quente emitidas quando as galáxias interagem e colidem. Esse material é "arrancado" das galáxias pela força da gravidade, e muitas vezes colide com outro material. Isso dá

Graças às imagens e dados obtidos com um instrumento especializado chamado Cosmic Web Imager no Observatório Palomar, no Telescópio Hale de 200 polegadas, os astrônomos agora sabem que há muito material nas vastas extensões de espaço ao redor galáxias. Eles chamam de "matéria escura" porque não é brilhante como estrelas ou nebulosas, mas não é tão escuro que não possa ser detectado. O Cosmic Web Imager l (junto com outros instrumentos no espaço) procura esse assunto no meio intergaláctico (IGM) e gráficos onde é mais abundante e onde não é.

Como os astrônomos "veem" o que há por aí? As regiões entre galáxias são escuras, obviamente, uma vez que existem poucas ou nenhuma estrela por aí para iluminar a escuridão. Isso dificulta o estudo dessas regiões sob luz óptica (a luz que vemos com nossos olhos). Assim, os astrônomos olham para a luz que flui através dos alcances intergaláticos e estudam como ela é afetada por sua viagem.

O Cosmic Web Imager, por exemplo, está especificamente equipado para observar a luz vinda de galáxias distantes e quasares enquanto flui através deste meio intergaláctico. À medida que a luz viaja, parte dela é absorvida pelos gases no IGM. Essas absorções aparecem como linhas pretas de "gráfico de barras" nos espectros que o Imager produz. Eles dizem aos astrônomos a composição dos gases "lá fora". Certos gases absorvem certos comprimentos de onda; portanto, se o "gráfico" mostra lacunas em certos lugares, e isso diz a eles que gases existem por aí que estão fazendo o absorvente.

Curiosamente, eles também contam uma história de condições no universo primitivo, sobre os objetos que existiam na época e o que estavam fazendo. O espectro pode revelar a formação de estrelas, o fluxo de gases de uma região para outra, a morte de estrelas, a rapidez com que os objetos estão se movendo, suas temperaturas e muito mais. O termovisor "tira fotos" do IGM e de objetos distantes, em diferentes comprimentos de onda. Não apenas permite que os astrônomos vejam esses objetos, como também podem usar os dados obtidos para aprender sobre a composição, massa e velocidade de um objeto distante.

Os astrônomos estão interessados ​​na "teia" cósmica de material que flui entre galáxias e aglomerados. Eles perguntam de onde vem, para onde estão indo, como está quente e quanto existe.

Eles procuram principalmente hidrogênio, uma vez que é o elemento principal no espaço e emite luz em um local específico. ultravioleta comprimento de onda chamado Lyman-alfa. A atmosfera da Terra bloqueia a luz nos comprimentos de onda ultravioleta, de modo que o Lyman-alfa é mais facilmente observado do espaço. Isso significa que a maioria dos instrumentos que a observam está acima da atmosfera da Terra. Eles estão a bordo de balões de alta altitude ou em naves espaciais em órbita. Mas, a luz do universo muito distante que viaja pelo IGM tem seus comprimentos de onda esticados pela expansão do universo; isto é, a luz chega "em vermelho", o que permite aos astrônomos detectar a impressão digital do Sinal Lyman-alfa, à luz que eles passam pelo Cosmic Web Imager e outros instrumentos.

Os astrônomos concentraram-se na luz de objetos que estavam ativos quando a galáxia tinha apenas 2 bilhões de anos. Em termos cósmicos, é como olhar para o universo quando era criança. Naquela época, as primeiras galáxias estavam em chamas com a formação de estrelas. Algumas galáxias estavam começando a se formar, colidindo umas com as outras para criar cidades estelares cada vez maiores. Muitas "bolhas" por aí acabam sendo essas proto-galáxias que estão começando a se reunir. Pelo menos um que os astrônomos estudaram acaba sendo enorme, três vezes maior que o Galáxia Via Láctea (que possui aproximadamente 100.000 anos-luz de diâmetro). O Imager também estudou quasares distantes, como o mostrado acima, para rastrear seus ambientes e atividades. Os quasares são "motores" muito ativos no coração das galáxias. Eles provavelmente são alimentados por buracos negros, que devoram materiais superaquecidos que emitem uma forte radiação à medida que espirram no buraco negro.

O estudo das coisas intergalácticas continua a se desenrolar como um romance policial. Há muitas pistas sobre o que existe, algumas evidências definitivas para provar a existência de alguns gases e poeira e muito mais evidências a serem coletadas. Instrumentos como o Cosmic Web Imager usam o que vêem para descobrir evidências de eventos e objetos de longa data na luz que flui das coisas mais distantes do universo. O próximo passo é seguir essa evidência para descobrir exatamente o que há no IGM e detectar objetos ainda mais distantes cuja luz o iluminará. Essa é uma parte importante da determinação do que aconteceu no universo primitivo, bilhões de anos antes da existência do nosso planeta e estrela.