Lyman α skoven og damped Lyman α absorbere


Kort forklaring: Lyα-skoven er en masse absorptionslinier i spektret af lyset fra en klar kilde.
En damped Lyman α absorber er en meget kraftig absorptionslinie, sandsynligvis forårsaget af en galakse der er ved at blive dannet mellem kilden og os.


Lyα-skoven

Når lys bevæger sig gennem Universet, bliver det rødforskudt. Lys der starter med at være mere blåt end Lyα, bliver efterhånden rødforskudt nok til at blive til Lyα. Hvis dette sker et sted i Universet hvor der tilfældigvis ligger en sky af neutral hydrogen, vil noget af det oprindeligt udsendte spektrum af lys (der f.eks. kan stamme fra en lysstærk kvasar) blive absorberet, og spektret får en absorptionslinie. Eftersom Universet er fuld af hydrogen, kan spektret på den blå side af den oprindeligt udsendte Lyα-linie være fuld af absorptionslinier, og så kalder man det Lyα-skoven (hvis lyskilden er meget fjern kan lyset være helt væk, i hvilket tilfælde det kaldes et Gunn-Peterson-trug). På denne måde er det muligt at kortlægge strukturen af det intergalaktiske medium langs synslinien til baggrundskilden.


Spektret af en kvasar ved en rødforskydning på z = 3.6. Den blå side af Lyα-linien er karakteriseret af utallige absorptionslinier.

Damped Lyα absorbere

Nogle gange møder lyset en ekstrem stor hydrogensky. Hvis søjletætheden NHI er større end 2×1020 cm-2 (det betyder omtrent at lystrålen møder flere end 12 millioner atomer på dens vej gennem skyen) så bliver absorptionslinien så bred at man begynder at se liniens såkaldte "dæmpningsvinge" (eng.: damping wing; mere absorption langt fra liniens centrum), og så kaldes linien en damped Lyα absorber (eller blot DLA). Grunden til at de er interessante er, at så gigantiske mængder af neutral hydrogen er i stand til at køle sig selv tilstrækkeligt ned til at kunne danne stjerner, og derfor tror vi at disse skyer er forstadiet til de galakser vi ser i dag. Og galakser er så fantastiske, er vi gerne vil vide alt om dem.

Hvis DLA'er virkelig er nyfødte galakser, så burde det i princippet være muligt at observere lys fra deres første stjerner. Problemet er, at lyset fra baggrundskilden normalt er så stærkt at det er svært at se nogetsomhelst andet. Men faktisk er der fundet en håndfuld DLA'er, hvor der er en lille emissionslinie i bunden af truget. Faktisk tror Giorgos, Christa, Johan og jeg at vi har fundet en af disse (se billedet til venstre og døm selv). Dette er emission af Lyα, hvilket er hvad man forventer fra stjernedannende områder.

Spektrum af en kvasar ved en rødforskydning på z = 2.6. Til højre er et zoom-in på DLA-området. Måske er der en lille smule emission i bunden. Jeg ved det ikke helt...