Астрономы представили одну из самых масштабных и необычных карт ранней Вселенной — трёхмерную модель «моря света», которое заполняет пространство между галактиками 9–11 миллиардов лет назад, в эпоху «космического полудня» — пика звездообразования. Карта построена по данным эксперимента HETDEX (Hobby-Eberly Telescope Dark Energy Experiment) на телескопе Хобби-Эберли в Техасе. Результаты опубликованы 3 марта в The Astrophysical Journal.

Что именно удалось увидеть

HETDEX изначально создавался для измерения расширения Вселенной и изучения тёмной энергии. Но команда использовала огромный архив — более 600 миллионов спектров — чтобы восстановить не просто расположение ярких галактик, а распределение водорода по всему объёму космоса.

Ключ — излучение Лайман-альфа: ультрафиолетовый свет, который испускают атомы водорода, когда их энергирует излучение молодых горячих звёзд. Этот свет — характерная метка активного звездообразования в далёком прошлом.

«Лайман-альфа — важная характеристика галактик в этот период истории Вселенной, эпоху бурного звездообразования», — пояснил соавтор исследования Робин Чардулло.

Раньше карты Вселенной строились по ярким галактикам — «космическим городам». HETDEX пошёл дальше: вместо отдельных объектов учёные измерили суммарный свет Лайман-альфа на огромных участках неба. Получилась не карта городов, а тепловая карта всего освещения — «море света», которое пронизывает космическую паутину.

«Между пустыми на первый взгляд участками скрывается целое море света», — отметила ведущий автор Мая Лужан Нимейер.

Как построили карту

Метод называется Line Intensity Mapping (картирование интенсивности линии). Учёные не искали галактики по одной, а измеряли общую интенсивность характерной линии водорода на больших участках неба. Затем с помощью суперкомпьютеров и специально написанного ПО восстановили трёхмерную структуру.

Яркие галактики помогли «откалибровать» слабый фон: их положение дало ориентиры, чтобы понять, откуда идёт излучение в «пустых» зонах. В итоге карта показала не только крупные структуры, но и тонкие нити газа, которые связывают галактики и питают их звездообразование.

Почему это важно

Карта позволяет увидеть, как галактики втягивали газ, формировали звёзды и собирались в крупные структуры, которые мы видим сегодня. Это также открывает новую эру космической картографии: в будущем обзоры будут всё чаще использовать метод интенсивности линий, чтобы видеть не только яркие маяки, но и весь светящийся каркас Вселенной.

«Это волнующее и совершенно новое направление, и мы с нетерпением ждём применения наших методов к будущим наборам данных, чтобы лучше ограничить постоянную Хаббла и другие ключевые космологические величины», — отметил Даниэль Хольц из Чикагского университета, соавтор работы.

«Это первый шаг к использованию картирования интенсивности для понимания процессов формирования и эволюции галактик», — добавила соавтор Кэрил Гронвалл.

Вкратце

Астрономы на основе данных HETDEX создали крупнейшую 3D-карту ранней Вселенной (9–11 млрд лет назад), показавшую «море света» Лайман-альфа — слабое излучение водорода между галактиками. Карта построена методом Line Intensity Mapping и охватывает огромный объём космоса. Она раскрывает роль межгалактического газа в звездообразовании и эволюции структур. Это новый подход в космологии: будущие обзоры будут видеть не только яркие галактики, а весь светящийся каркас Вселенной. Результаты опубликованы 3 марта в The Astrophysical Journal.