Poput vatrenih logorskih vatri u hladnim zimskim noćima, galaksije su okružene dimom gasa i prašine koji duva u senke. Ovaj tanki sloj materijala poznat je kao cirkumgalaktički medijum, oreol koji je toliko ogroman da sadrži oko 70 procenata vidljive mase galaksije.
Uprkos njegovom dominantnom prisustvu širom Univerzuma, malo se zna o tipičnoj strukturi medija, što otežava razaznavanje gde prestaje ivica jedne kosmičke logorske vatre, a gde počinje sledeća.
Novo istraživanje jedne galaksije udaljene otprilike 270 miliona svetlosnih godina otkrilo je interakcije između cirkumgalaktičkog medija (CGM) i radijantnog diska galaksije koje pomažu u definisanju granice, one koja sugeriše da bi se naša sopstvena galaksija mogla protezati dalje nego što smo zamišljali.
Ako je tako, implikacije bi mogle značiti da je dugo predviđeni budući sudar Mlečnog puta sa galaksijom Andromeda možda već počeo – barem u smislu da su dva cirkumgalaktička medija počela da se ukrštaju.
Astronomi iz Australije i SAD su koristili veoma osetljiv Keck Cosmic Veb Imager da snimi pregršt slika usredsređenih na relativno malu spiralnu galaksiju IRAS 08339+6517 (skraćeno IRAS08).
Većina prethodnih studija o CGM-u je iskoristila osvetljenje koje se isporučuje hranjenjem crnih rupa u još udaljenijim galaksijama u pozadini. Iako jako svetlo može otkriti mnogo detalja u medijumu, njegov uski snop ograničava nalaze na mali deo oreola.
Snimanjem daleko šireg prostora na oko 90.000 svetlosnih godina izvan ivica svetlećeg diska galaksije, tim bi mogao da analizira signalne promene u sastavu medija.
Na nekim slikama sa terena prikazana je nit neutralnog vodoničnog gasa koji povezuje IRAS08 sa još manjim susedom preko kosmičke mreže, tako da nije iznenađenje što je tim izmerio mnogo vodonika koji lebdi u vakuumu.
Ono što je bilo neočekivano je pronalaženje vodonika lišenog svojih elektrona daleko izvan kosmičkih niti gasa pomešanog sa drugim, daleko težim elementom – kiseonikom.
„Pronašli smo ga svuda gde smo gledali, što je bilo zaista uzbudljivo i pomalo iznenađujuće“, kaže glavni autor Nikole Nilsen, astrofizičar sa Univerziteta Svinburn u Australiji.
Lebdeći u međugalaktičkom ništavilu, atomi zaista imaju samo dva izvora zagrevanja. Jedna je bleda zvezda dalekih galaksija. Drugi je povremeni susret sa drugim atomom. Oba se mogu izračunati da bi se procenio obrazac jonizacije koji se očekuje od mešavine vodonika i kiseonika.
Koristeći spektralne podatke u rasejanju slika, istraživači su mapirali promene u gustini jonizacije na skali od nekoliko hiljada svetlosnih godina, identifikujući blago bledeću zonu uticaja sopstvene svetlosti zvezda IRAS08.
„U CGM-u, gas se zagreva nečim drugim osim tipičnim uslovima unutar galaksija, što verovatno uključuje zagrevanje od difuznih emisija iz kolektivnih galaksija u Univerzumu i verovatno je neki doprinos posledica šokova“, kaže Nilsen.
„Upravo ova zanimljiva promena je važna i daje neke odgovore na pitanje gde se galaksija završava.“
Ovo otkriće ne samo da bolje definiše šta je galaksija, već i kako se širenje dima i logorske vatre širom Univerzuma kombinuje i razvija tokom eona.
Sedeći duboko unutar Mlečnog puta, teško je dobiti dobru meru o granicama gde naše sopstvene galaktičke granice nestaju. Uopštavajući nalaze, mogli bismo zamisliti da se okolno prostranstvo gasa koje zagrevaju naše zvezde možda već meša sa oreolom koji pripada našem najbližem susedu.
„Veoma je verovatno da se CGM-ovi našeg Mlečnog puta i Andromede već preklapaju i međusobno deluju“, kaže Nilsen.
Ovo istraživanje je objavljeno u časopisu Nature Astronomy.
