Ученые создали первую подробную картину газовой оболочки вокруг галактики, простирающейся на 100 000 световых лет в «пустое» пространство. Эта оболочка, известная как галактическое гало, содержит до 70-90% обычного вещества Вселенной и играет решающую роль в понимании истории нашей галактики в самых масштабных масштабах.

Команда учёных под руководством Криса Мартина из Калифорнийского технологического института (Caltech) использовала новый тип спектрографа, называемый «резчиком изображений», чтобы получить спектроскопические изображения областей на гораздо более слабых уровнях, чем инструменты предыдущего поколения. Этот инструмент, установленный на телескопе в обсерватории им. Кека (Keck Observatory), одного из крупнейших оптических телескопов в мире, позволил учёным увидеть в небе очень тусклые объекты.

Свечение газа вокруг звёздного диска галактики IRAS 08339+6517, угасающее от самого яркого (жёлтого) до самого тусклого (синего). Источник: Nielsen et al. / Nature Astronomy

«Это было волнительно. Мы подтвердили идею о том, что большая часть обычной материи Вселенной находится в этих диффузных гало газа. Мы также обнаружили, что галактика не плавно «затухает» в окружающем её гало. Наблюдается резкий переход от одного к другому», — поделился Динн Фишер, один из участников команды.

Учёные также обнаружили, что газовая оболочка вокруг галактики светится, но пока что они не знают почему. Одна из теорий заключается в том, что гало состоит из потоков газа, движущихся в разных направлениях, которые сталкиваются на высокой скорости и заставляют газ светиться. Другая версия состоит в том, что некоторые очень тяжёлые звёзды и определённые чёрные дыры производят большое количество ультрафиолетового света, который может обеспечивать фоновую ультрафиолетовую подсветку.

Для достижения этой цели команда учёных использовала телескоп Кека, который расположен на вершине вулкана Мауна-Кеа на Гавайях, одной из лучших локаций на Земле для астрономических наблюдений. Телескоп Кека является одним из крупнейших оптических телескопов в мире и имеет уникальную возможность наблюдать за тусклыми объектами.

«Мы использовали телескоп Кека, чтобы всю ночь смотреть на, казалось бы, пустое пространство вокруг галактики. За этим последовала интенсивная работа по анализу данных, мы работали на пределе возможностей телескопа», — сказал Фишер.

Эта работа была опубликована в журнале Nature Astronomy и стала результатом совместных усилий команды учёных из разных университетов и исследовательских центров.