Лайман-альфа лес (Ly_α-лес) — повторение линий абсорбции лаймановской серии в спектрах далеких астрономических объектов. Для значительно удаленных объектов лайман-альфа лес может быть настолько сильным, что вызывает значительный спад интенсивности в некотором интервале частот — подобный эффект называется эффектом Гана — Петерсона (Gunn — Peterson).

Ly_α-лес возникает из-за облаков нейтрального водорода, находящихся на разных красных смещениях 'z'. Его амплитуда, а также густота линий, несет в себе информацию о состоянии межгалактического газа, находящегося по пути следования принимаемого света.

В водороде линия Лайман-альфа соответствует 1215,668 ангстрем (1,216·10⁻⁷ м), что отвечает частоте 2,47·10¹⁵ Гц. Таким образом, линия Лайман-альфа лежит в ультрафиолетовой части электромагнитного спектра.

Физика эффекта

Применение в космологии

Эффект Гана-Петерсона

Суть эффекта такова. Облако нейтрального водорода эффективно поглощают свет на длинах волн от Lα(1216 Å) до лаймановского предела, образуя в спектре источника т.н. "Lα-лес". Излучение, изначально более коротковолновое, чем на пути к нам из-за расширения Вселенной поглощается там, где его длина волны сравняется. Сечение взаимодействия очень большое и расчет показывает, что малой доли нейтрального водорода достаточно для создания большой дисперсии в непрерывном спектре. Учитывая масштаб межгалактической среды легко прийти к выводу, что провал в спектре будет на довольно широком интервале. Длинноволновая граница этого интервала обусловлена Lα, а коротковолновая зависит от ближайшего красного смещения, ближе которого среда ионизована. Эффект Гана-Петерсона наблюдается в спектрах квазаров с красным смещением z>6. Отсюда делается вывод что эпоха ионизации межгалактического газа началась с z≈6.

Литература

http://ru.arxiv.org/abs/astro-ph/0301186