Co to jest Las Lymana-alfa?
Las Lymana-alfa (Lyman-alpha forest) to charakterystyczny wzorzec setek lub tysięcy wąskich linii absorpcyjnych widocznych w widmach odległych kwazarów po krótszej stronie fali linii Lymana-alfa (121,6 nm, przesuniętej ku czerwieni do zakresu optycznego). Każda linia absorpcyjna pochodzi od osobnego obłoku neutralnego wodoru leżącego między kwazarem a obserwatorem, który pochłaniał fotony o długości fali 121,6 nm w chwili, gdy je mijał.
Las Lymana-alfa jest podstawowym narzędziem do badania rozkładu materii barionowej we Wszechświecie w epoce z = 2-6 (ok. 1-3 miliardów lat po Wielkim Wybuchu). Gęstość i siła linii absorpcyjnych odzwierciedlają gęstość gazu w różnych miejscach i momentach historii kosmicznej. Analiza statystyczna lasu Lymana-alfa pozwala odtwarzać trójwymiarowy rozkład materii – kosmiczną sieć filamentów i pustki – oraz mierzyć parametry kosmologiczne, w tym naturę ciemnej energii i masę neutrin kosmicznych. Symulacje komputerowe (np. Illustris, FIRE) są weryfikowane przez porównanie z obserwowanym Lasem.
Pomiar korelacji par linii Lymana-alfa w widmach wielu kwazarów (tzw. pomiar barionowych oscylacji akustycznych w lesie) jest jednym z precyzyjnych pomiarów kosmologicznych – Collaboration BOSS/eBOSS z SDSS zmierzyła skalę BAO w Lesie Lymana-alfa z dokładnością kilku procent. Przyszłe misje spektroskopowe (DESI, Euclid, MSE) będą badać Las Lymana-alfa na milionach kwazarów, poszerzając mapy struktury Wszechświata.