Астрономы, работающие с телескопом Hobby-Eberly Telescope Dark Energy Experiment (HETDEX), создали самую подробную на сегодняшний день трёхмерную карту света, излучаемого водородом в ранней Вселенной, возраст которой составляет примерно от 9 до 11 миллиардов лет. Этот тип излучения, известный как свет Лайман-альфа, выделяется в огромных количествах, когда атомы водорода поглощают энергию от близлежащих звёзд. Благодаря этому свойству он позволяет с высокой надёжностью обнаруживать яркие галактики в тот далёкий период интенсивного звездообразования. Однако вопрос о том, где скрываются гораздо более тусклые галактики и облака газа, также излучающие свет Лайман-альфа, долгое время оставался загадкой.
Чтобы обнаружить эти слабые источники, команда использовала метод, известный как картографирование интенсивности линий. Этот подход позволяет зафиксировать совокупное свечение множества удалённых объектов, помогая учёным составить более полную картину молодой Вселенной. Результаты исследования были опубликованы в журнале The Astrophysical Journal.
Астрономы изучают спектры света галактик — пики и впадины в них указывают на наличие определённых химических элементов. Вместо того чтобы идентифицировать отдельные галактики по одной, картографирование интенсивности линий измеряет, насколько сильно тот или иной элемент проявляется в определённой области космоса.
Хотя картографирование интенсивности линий применялось и раньше, впервые оно было использовано для построения карты излучения Лайман-альфа с таким большим объёмом данных и столь высокой точностью. Телескоп Hobby-Eberly в обсерватории Макдональд собирает огромные массивы информации для проекта HETDEX, отслеживая положение более миллиона ярких галактик в попытке лучше понять природу тёмной энергии. Это исследование примечательно не только своим масштабом, но и объёмом обработанных данных. Исследователи собрали более 600 миллионов спектров из области неба, площадь которой превышает 2000 полных лунных дисков.
Для создания новой карты учёные разработали специальное программное обеспечение и задействовали суперкомпьютеры Техасского центра передовых вычислений. Эти системы проанализировали примерно полпетабайта данных HETDEX. Затем команда использовала известные координаты ярких галактик, уже каталогизированных HETDEX, чтобы оценить местоположение близлежащих тусклых галактик и светящихся газовых облаков. Яркие галактики часто находятся в областях, где с высокой вероятностью присутствуют и другие объекты.
