Какво представлява пространството между галактиките?

Какво става в между-галактическото пространство? Големите празнини между галактиките могат да се простират на разстояния от милиони светлинни години и да изглеждат напълно пусти. Но тези пространства всъщност съдържат повече материя, отколкото самите галактики.

„Ако вземете един кубичен метър от между-галактическото пространство, в него ще има по-малко от един атом“, казва Майкъл Шул, астроном от Университета в Колорадо Боулдър. „Но когато в крайна сметка добавите всичко, което се намира там, това дава някъде между 50 и 80% от обикновената материя“.

Откъде идва цялата тази материя? И накъде отива? Какво се е случило преди Големия взрив?

Материята между галактиките – често наричана между-галактическа среда или IGM за кратко, е предимно горещ, йонизиран водород (водород, който е загубил своя електрон) с битове с по-тежки елементи, като въглерод, кислород и силиций. Макар тези елементи да не светят достатъчно ярко, за да се виждат директно, учените знаят, че са там заради подписа, който те оставят върху светлината, която минава от там.

През 60-те години астрономите първо откриха квазари – невероятно ярки и активни галактики в далечната вселена – и скоро след това те забелязаха, че светлината от квазарите има липсващи парчета. Тези части са погълнати от нещо намиращо се между квазара и телескопа на астрономите – това е газът на IGM.

От десетилетия насам астрономите са открили огромни мрежи и нишки от газ и тежки елементи, които заедно съдържат повече материя, отколкото всички галактики взети заедно. Някои от тези газове вероятно са останали от Големия взрив, но по-тежките елементи намекват, че част от този газ идва от стари звезди, изхвърлени от галактиките.

Докато най-отдалечените региони на IGM ще бъдат вечно изолирани от съседните галактики, когато вселената се разширява, по-близките райони играят важна роля в живота на галактиките. IGM под влиянието на гравитационното издърпване на галактиката бавно се натрупва в галактиката със скорост от около една слънчева маса (равна на масата на слънцето) на година, която е подобна на скоростта на звездното образуване в диска на Млечния път.

„IGM е газът, който захранва образуването на звезди в галактиките“, казва Шул. „Ако все още не сме имали газ, попадащ в гравитацията, образуването на звезди бавно ще спира.

За да изследват IGM, астрономите започнаха да търсят така наречените FRB или Бързи радио-изблици, които идват от далечни галактики. Използвайки както тази техника, така и изследвайки квазарната светлина, учените продължават да изучават характеристиките на IGM, за да определят нейните вариращи температури и плътности.

„Чрез измерване на температурата на газа, можем да получим представа за неговия произход,“ казва Шул. „Това ни позволява да знаем как се е загрял и как е стигнал дотам“.

Въпреки че газът прониква и запълва пространството между галактиките, той не е единственото нещо в това пространство; астрономите са намерили и звезди там. Понякога наричани междугалактически или измамнически звезди, смята се, че тези звезди са били изхвърлени от техните родови галактики чрез черни дупки или сблъсъци с други галактики.

Всъщност звездите, носещи се в празното място, може да са доста често срещани. Проучване от 2012 г., публикувано в The Astrophysical Journal, съобщава за повече от 650 такива звезди носещи се по ръба на Млечния път, като според някои оценки те може и да са трилиони.

„Резултатите ни от проекта Cosmic Infrared Background Experiment показват, че половината от светлината идваща от звездите се получава от звезди извън галактиките, но бих казал, че понастоящем това не е широко възприето мнение“, казва Майкъл Земков, астроном от Технологичния институт Рочестър. Той публикува резултати от изследването в статия от 2014 г. в списание Science, като според него „колко интергалактически звезди има си е открит въпрос“.