Галактики с разрывом Лаймана — это галактики со звездообразованием при высоком красном смещении , которые выбираются с использованием различного внешнего вида галактики в нескольких фильтрах изображений из -за положения предела Лаймана . Этот метод в основном использовался для выбора галактик при красном смещении z = 3–4 с использованием ультрафиолетовых и оптических фильтров, но прогресс в ультрафиолетовой и инфракрасной астрономии позволил использовать этот метод при более низких [1] и более высоких красных смещениях с использованием ультрафиолетовых и ближних инфракрасных фильтров.
Методика отбора галактик по разрыву Лаймана основана на том факте, что излучение с более высокими энергиями, чем предел Лаймана в 912 Å, почти полностью поглощается нейтральным газом вокруг областей звездообразования галактик. В системе покоя излучающей галактики излучаемый спектр яркий на длинах волн, превышающих 912 Å, но очень тусклый или незаметный на более коротких длинах волн — это известно как « выпадение » или «разрыв» и может использоваться для нахождения положения предела Лаймана. Свет с длиной волны короче 912 Å находится в дальнем ультрафиолетовом диапазоне и блокируется атмосферой Земли, но для очень далеких галактик длины волн света значительно растягиваются из-за расширения Вселенной . Для галактики с красным смещением z = 3 разрыв Лаймана будет казаться на длинах волн около 3600 Å, что достаточно долго для обнаружения наземными или космическими телескопами .
Кандидаты на галактики около красного смещения z = 3 затем могут быть выбраны путем поиска галактик, которые появляются на оптических изображениях (которые чувствительны к длинам волн больше 3600 Å), но не появляются на ультрафиолетовых изображениях (которые чувствительны к свету на длинах волн короче 3600 Å). Метод может быть адаптирован для поиска галактик на других красных смещениях путем выбора различных наборов фильтров — метод работает до тех пор, пока изображения могут быть получены через по крайней мере один фильтр выше и ниже длины волны смещенного в красную сторону предела Лаймана. Для того чтобы подтвердить красное смещение, оцененное выбором цвета, выполняется последующая спектроскопия . Хотя спектроскопические измерения необходимы для получения высокоточного красного смещения, спектроскопия обычно занимает гораздо больше времени, чем получение изображений, поэтому выбор кандидатов на галактики с помощью метода разрыва Лаймана значительно повышает эффективность обзоров галактик с высоким красным смещением. [2] [3]
Проблема их дальнего инфракрасного излучения по-прежнему остается центральной для изучения галактик с разрывом Лаймана, чтобы лучше понять их эволюцию и оценить их общую скорость звездообразования. До сих пор в дальнем инфракрасном диапазоне была обнаружена только небольшая выборка. Большинство индивидуальных результатов основаны на информации, собранной из линзированных галактик с разрывом Лаймана или из остаточного ультрафиолета, или из нескольких объектов, обнаруженных спутником Herschel [4] или с использованием техники стекирования [5] , которая позволяет исследователям получать усредненные значения для индивидуально необнаруженных галактик с разрывом Лаймана.
Однако недавно методы наложения данных примерно на 22 000 галактик впервые позволили собрать некоторую статистическую информацию о свойствах пыли в LBG. [6]
В феврале 2022 года астрономы сообщили об открытии двух галактик с разрывом Лаймана, названных HD1 и HD2 , на z~12-13, на основе исследований с использованием метода Лаймана. [7] [8] Также обратите внимание на GLASS-z12 , далекую галактику, обнаруженную космическим телескопом Джеймса Уэбба в июле 2022 года.