astro.wikisort.org - Наука

Впадина Ганна — Петерсона — особенность спектров квазаров, создаваемая нейтральным водородом в межгалактической среде. Впадина характеризуется подавлением электромагнитного излучения квазара на длинах волн меньше, чем у линии Лайман-альфа при красном смещении излучаемого света. Этот эффект был первоначально предсказан в 1965 году Джеймсом Ганном и Брюсом Петерсоном[1].

Первое обнаружение

В течение более трёх десятилетий после предсказания не было найдено ни одного объекта, достаточно далёкого для того, чтобы можно было обнаружить впадину. Лишь в 2001 году, когда Роберт Беккер и другие[2], используя данные Sloan Digital Sky Survey, открыли квазар с красным смещением ${\displaystyle z=6,28}$, впадина Ганна — Петерсона наконец была обнаружена. В статье Беккера также были описаны квазары с красными смещениями ${\displaystyle z=5,82}$ и ${\displaystyle z=5,99}$, и, хотя для каждого из них наблюдалось поглощение на длинах волн на синей стороне перехода Лайман-альфа, но также имелись и многочисленные всплески потока. Однако поток квазара с ${\displaystyle z=6,28}$ был фактически нулевым за пределом Лайман-альфа, что означало, что доля нейтрального водорода в межгалактической среде должна была превышать ${\displaystyle \sim 10^{-3}}$.

Доказательства реионизации

Обнаружение впадины Ганна — Петерсона для квазара с ${\displaystyle z=6,28}$ и её отсутствие для квазаров, обнаруженных при красных смещениях чуть ниже ${\displaystyle z=6}$, убедительно доказывают, что водород во вселенной испытал переход от нейтрального к ионизованному около ${\displaystyle z=6}$. После рекомбинации вселенная должна была быть нейтральной до тех пор, пока первые объекты во вселенной не начали излучать свет и энергию, которые могли бы реионизировать окружающую межгалактическую среду. Однако, поскольку сечение рассеяния фотонов с энергиями, близкими к пределу Лайман-альфа, на нейтральном водороде очень велико, даже небольшая доля нейтрального водорода сделает оптическую толщину межгалактической среды достаточно большой, чтобы вызвать подавление наблюдаемого излучения. Несмотря на то, что отношение нейтрального водорода к ионизованному водороду, возможно, не было особенно велико, слабый поток, наблюдаемый выше предела Лайман-альфа, указывает на то, что вселенная находилась на последних стадиях реионизации.

В 2003 году после первого обнародования данных с космического аппарата WMAP открытие Беккера, что конец реионизации произошёл при ${\displaystyle z\approx 6}$, казалось, вступило в противоречие с оценками, сделанными из измерения WMAP плотности электронов.[3] Однако данные WMAP III, опубликованные в 2006 году, теперь, по-видимому, находятся в гораздо лучшем согласии с ограничениями на реионизацию, установленными при наблюдении впадины Ганна — Петерсона.[4]

См. также

• Лес Лайман-альфа

Примечания

На других языках

---

[en] Gunn–Peterson trough

In astronomical spectroscopy, the Gunn–Peterson trough is a feature of the spectra of quasars due to the presence of neutral hydrogen in the Intergalactic medium (IGM). The trough is characterized by suppression of electromagnetic emission from the quasar at wavelengths less than that of the Lyman-alpha line at the redshift of the emitted light. This effect was originally predicted in 1965 by James E. Gunn and Bruce Peterson.[1]

---

[es] Efecto Gunn-Peterson

En espectroscopia astronómica, el canal de Gunn-Peterson es una característica del espectros de quásares debido a la presencia de hidrógeno neutro en el Medio intergaláctico (IGM). El canal se caracteriza por la supresión de emisión electromagnética del quasar en longitudes de onda menores que la de Lyman-alpha en el desplazamiento al rojo de la luz emitida. Este efecto fue predicho originalmente en 1965 por James E. Gunn y Bruce Peterson. [1]

---

- [ru] Впадина Ганна — Петерсона

---

---