Астрофизики научились оценивать количество межзвездной пыли в галактиках по дальности распространения ультрафиолетового излучения от ионизированного водорода. Работа ученых была опубликована в журнале The Astrophysical Journal (препринт), а ее краткое содержание приводит сайт телескопа «Хаббл».
В ходе исследования ученые проанализировали структуру 14 галактик, расположенных в относительной близости от Земли. Астрофизики обратили основное внимание на распределение в них так называемого альфа излучения серии Лаймана. Это ультрафиолетовое излучение возникает в результате перехода водорода из возбужденного в невозбужденное состояние.
Переход атома из низшего (среди возбужденных) состояния в базовое приводит к излучению фотона с длиной волны 121,6 нанометров. Эта длина волны в серии других лаймоновских линий, соответствующим более высоким уровням возбуждения, называется альфа линией водорода. Ее важным свойством является то, что такое излучение, прежде чем покинуть пределы галактики и достигнуть Земли, многократно переизлучается. В результате, вокруг галактик в спектре альфа-линии часто можно наблюдать гало, излучаемое межзвездным газом.
В новой работе ученые показали, что размеры этого гало, которое порой значительно превышает размеры самой галактики, могут рассказать о количестве в ней межзвездной пыли. Авторы установили, что чем пыли больше, тем меньше дистанция, преодолеваемая излучением водорода. Поэтому, зная размеры гало, можно установить относительное содержание в галактике межзвездной пыли.
Космический телескоп «Хаббл» находится на орбите с 1990 года. Он проводит наблюдения в оптическом и ультрафиолетовом диапазонах. По словам ученых, с прекращением миссии телескопа и до введения в строй нового аппарата «Джеймс Вебб» астрофизики будут лишены возможности получать изображения в ультрафиолетовом диапазоне с высоким разрешением, которое сейчас обеспечивает «Хаббл».