今日のNASA宇宙画像　惑星テラ見聞録

ライマン・アルファの森

Credit & Copyright: J. Shalf, Y. Zhang (UIUC) et al., GCCC

写真の説明

　私たちは、森に住んでいます。
　遠くのオブジェクトからの光を吸収する水素ガスの「木」は、宇宙中の至る所に散らばっています。
これらのガス雲は、遠いクェーサーから離れたスペクトルを非常に多くを吸収する系列になります。そして、一緒にライマン・アルファの森と呼ばれています。
　遠いクェーサーは、近くのクェーサーよりライマン・アルファの雲によって多く吸収されるように見えます。そして、私たちの世界の初期のライマン・アルファの茂みを示します。
　この画像は、ライマン・アルファ雲を３つの赤方偏移で分類したひとつの考えられる可能なコンピュータの具現を表しています。
　箱の両側面は、３千万光年の範囲を計測します。
　現実の多くは、結合構造を含むライマン・アルファの森と雲の範囲について未知のままです。そして、この宇宙にはとても多くの小さい雲が現在でもあります。

　今日は、関連画像全てがライマン・アルファに関してです。
　よく理解せずに関連を解説していますので、理解できたときにはこのページを変更します。いつかはわかりません。
　関連の解説を掲載して述べることではないかとも思いますが、ＮＡＳＡの簡潔な説明が案外理解を得やすいかもしれません。私、関連を原稿化していて？？？になってしまいました。
　簡潔にいえば、ライマン・アルファの森とか茂みとか木とかは、宇宙に一番多くある物質の水素の集合雲の状態のようです。その集合を三次元的に視覚化してみようということらしいです。
　未知の領域ですから早い話が誰でも専門家になれるかもしれません。その時には、誰にもわかりにくい表現で専門的な言語で日本語でも英語でも容易に理解できない論文にすると、案外ノーベル賞を取れるかもしれません。
　誰でも簡潔にわかるような論文では、まず、博士号もとることはできないと思います。自分だけとその専門家だけが理解できるいわゆるナルシスト言語文体が必要です。
　というわけで、確実にノーベル賞を取れない私からの嫌味コメントでした。　t.sasaki　

The Lyman Alpha Forest

Credit & Copyright: J. Shalf, Y. Zhang (UIUC) et al., GCCC

Explanation

We live in a forest. Strewn throughout the universe are "trees" of hydrogen gas that absorb light from distant objects. These gas clouds leave numerous absorption lines in a distant quasar's spectra, together called the Lyman-alpha forest. Distant quasars appear to be absorbed by many more Lyman-alpha clouds than nearby quasars, indicating a Lyman-alpha thicket early in our universe. The above image depicts one possible computer realization of how Lyman-alpha clouds were distributed at a redshift of 3. Each side of the box measures 30 million light-years across. Much remains unknown about the Lyman-alpha forest, including the real geometry and extent of the clouds, and why there are so many fewer clouds today.

　専門家は、生ずるライマン・アルファの森の構造の倍の照準線（DLOS）分析をして、宇宙論のN-ボディ/流体力学のシミュレーションを展開させています。

　シミュレーションによるスペクトルは、Ｄ＝１２.５ｋｐｃから最高で８００ｋｐｃの距離と無関係な照準線の「制御サンプル」によって切り離される照準線から引き出されるペアは、赤方偏移３、２、１で分析されます。同時に起こる線サンプルは、平方センチに付きＮｃｏのＨＩの密度スレッシュホールド値がそれぞれ定められています。

　専門家は、現在４点について明らかにしています。

　１　一つの構造の大きさの仮定においてBayesian分析は、より小さいNcoに関してさらに大きい大きさを生じさせます。そして、固定したNcoでの大きさでは、赤方偏移を減少させて低下します。しかし、これらの派生の大きさが、一つの構造の大きさの仮定が無効を示すＤを増加してさらに大きくなるとわかっています。

　2　同時に起こるペアのコラム密度は、Ｄが増えて散乱を増やし、小さいＤに関しては高く相関しています。半径で徐々に減少する中央で先のとがったＮ(ＨＩ)を持つ構造で整合しています。

　3　Ｄが無関係な照準線で偶然の一致の場合には、可能性を満たすために増えます。同時に起こる線に関する速さの違いの分布状態は、小さいＤに関して非常に狭い広がりがあります。この作用は、構造の範囲内で組織化された運動を示します。

　４　小さいDに関しては、Ｎａｃが分割数値から増加しますが、急な境い目での球面吸収体の個体群と一致していなくて、平らになった結合構造と一致している大きい数値で、重要な尾を持ち、反一致的な線コラムの密度Ｎａｃの分布状態は急速に落ちます。

　DLOS分析に基づいて到達する結論は、三次元構造の調査によって確認できます。そして、速さは、シミュレーション・データの流れでわかります。

　(本文と掲載画像とは関連がありませんって、いいたいところですが・・・。ちなみにａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆのｄと本文のＤとは、紛れもなく一致していません。この画像に関する説明がありませんでした。ただ、本文に関して適応する画像と思い掲載しています。)

　最初のQSOを確認した後にガンとピーターソンは、銀河系間の媒体であるＩｇＭについてのQSOのスペクトルで、ライマン・アルファの青っぽい側で期待される特徴のある吸収している谷を捜しました。

　彼らはそれを見つけることができませんでした。そして、その銀河に属する10^5の１区画未満の部分でＩｇＭが非常にイオン化されるにちがいないと結論し、ＩｇＭに関しての制約を曖昧な水素の密度に置きました。

　すぐその後に、ライマン・アルファによる吸収がＩｇＭで見つかりました。広がった構成部分にではなく、銀河系間のガス雲であるライマン・アルファの森としての塊状の構成部分にでした。

　研究のゴールとして、それ以上に『制限を超えた』吸収を捜すために森に期待しました。しかし、広がったＨＩ構成部分でのはっきりした吸収は、これまでに見つけることができませんでした。

　ライマン・アルファの森の形成に関する最近の数値的な流体力学計算の結果は、塊状の構成部分と広がっているものとの間の分割が不適当かもしれないことを示すように見られました。

　一般的にＣＤＭで支配された宇宙論では、相当に広がった媒体が予想されるはずがないと考えられています。その代わりに媒体は、ＱＳＯのスペクトルでそれ自身が別々の吸収システムであることを明らかにする複合体系のネットワークとしての凝縮があります。最も低いコラム密度線は、宇宙中間の下位の密度による小さい地域の局所空間で微細構造に起因しています。

　この画像は、ライマン・アルファの森のＺ＝３のガス密度の数値的な流体力学シミュレーションです。

　シミュレーションは、原始の密度変動のCDM範囲、H_0=５０km/秒のハッブル定数、９.６Mpcの相互に移動するボックスの大きさ、７６%の水素、２４%のヘリウムから成るOmega_b=０.０６の重粒子的な密度を採用しています。示される領域は、辺での２.４Mpcに該当しています。

　同表面は、典型的繊維状の構造の特性の１０倍平均の宇宙密度での重粒子を示して、ガス温度はダークブルーで３×１０＾４ Kを、ライトブルーで３×１０＾５ Kとしてコード化した色で示しています。

　研究者は、より高密度な輪郭がフィラメントの交差で典型的に見つかる孤立した球面構造の輪郭を描いた点に注目しています。

　立方体を通しての一つのランダムなスライスは、また、重粒子が密度超過として黒い最小限から赤の最大限まで変化するように色模様で全域で見ることができ明らかにしています。

　ＨＩＩ群分割は、この同じスライスでワイヤー・メッシュで示されます。微細構造が至る所にある点に注目しています。

　研究者は、局所空間で微細構造を強調するために、統一性が上回るガスの超過状態を示す超過濃度領域で質量の留分について再計算しました。

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　このサイトの翻訳文は、原文を正確に訳したものではありません。
　ページ作者の解釈による意訳ですから正確を期す方は、原文を参照して下さい。　t.sasaki

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　３Ｄ立体画像の付録です。交差法で立体的に見るには、左右の画像の中間(画像下の真ん中の黒点の上)に両目の焦点を合わせます。いわゆる、寄り目にします。平行法で立体的に見るには、左右のそれぞれの画像の下にある黒点の上の真ん中あたりに視線を持っていきます。このときには、両方の画像が、ぼんやりと見えるように画面をつき抜いてその先に焦点を当てるつもりで見ます。ほとんどを交差法にしています。平行法で見たい方は、画像をコピーして左右の画像を入れ替えてください。２００２年４月３０日ページに立体視の方法について掲載しています。

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