Lyman-alpha forest
ખગોળીય સ્પેક્ટ્રોસ્કોપીમાં, લાઇમેન-આલ્ફા જંગલ એ તટસ્થ હાઇડ્રોજન પરમાણુના લાઇમેન-આલ્ફા ઇલેક્ટ્રોન સંક્રમણથી ઉદ્ભવતા દૂરના તારાવિશ્વો અને ક્વાસરના વર્ણપટમાં શોષણ રેખાઓની શ્રેણી છે. જેમ જેમ પ્રકાશ વિવિધ રેડશિફ્ટ સાથે બહુવિધ વાયુ વાદળોમાંથી પસાર થાય છે, તેમ બહુવિધ શોષણ રેખાઓ રચાય છે. લિમેન-આલ્ફા જંગલની શોધ સૌપ્રથમ 1970 માં ખગોળશાસ્ત્રી રોજર લિન્ડ્સ દ્વારા ક્વાસર 4C 05.34 ના નિરીક્ષણમાં કરવામાં આવી હતી. કસાર 4C 05.34 એ તે તારીખ સુધી જોવા મળેલો સૌથી દૂરનો પદાર્થ હતો, અને લિન્ડ્સે તેના વર્ણપટમાં અસામાન્ય રીતે મોટી સંખ્યામાં શોષણ રેખાઓની નોંધ લીધી હતી. તેમણે સૂચવ્યું હતું કે મોટાભાગની શોષણ રેખાઓ સમાન લાઇમેન-આલ્ફા સંક્રમણને કારણે હતી. જ્હોન બાહકોલ અને સેમ્યુઅલ ગોલ્ડસ્મિથના અનુવર્તી અવલોકનોએ અસામાન્ય શોષણ રેખાઓની હાજરીની પુષ્ટિ કરી હતી, જોકે તેઓ રેખાઓના મૂળ વિશે ઓછા નિર્ણાયક હતા. ત્યારબાદ, અન્ય ઘણા ઉચ્ચ-રેડશિફ્ટ ક્વાસરના વર્ણપટમાં સાંકડી શોષણ રેખાઓની સમાન પ્રણાલી જોવા મળી હતી. લિન્ડ્સે સૌપ્રથમ તેમને "લાઇમેન-આલ્ફા જંગલ" તરીકે વર્ણવ્યા હતા. જાન ઉર્ટ દલીલ કરે છે કે શોષણની લાક્ષણિકતાઓ ક્વાસરની અંદરની કોઈપણ ભૌતિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને કારણે નથી, પરંતુ સુપરક્લસ્ટર્સમાં ઇન્ટરગેલેક્ટિક ગેસના વાદળોની અંદર શોષણને કારણે છે. ભૌતિક પૃષ્ઠભૂમિ તટસ્થ હાઇડ્રોજન અણુ માટે, જ્યારે ઊર્જા સ્તરો વચ્ચે ઇલેક્ટ્રોન સંક્રમણ થાય છે ત્યારે વર્ણપટ રેખાઓ રચાય છે. સ્પેક્ટ્રલ રેખાઓની લાઇમેન શ્રેણી જમીનની સ્થિતિ અને ઉચ્ચ ઉર્જા સ્તરો (ઉત્તેજિત સ્થિતિઓ) વચ્ચે સંક્રમણ કરતા ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે. લાઇમન-આલ્ફા સંક્રમણ જમીનની સ્થિતિ (n = 1) અને પ્રથમ ઉત્તેજિત સ્થિતિ (n = 2) વચ્ચેના ઇલેક્ટ્રોન સંક્રમણને અનુરૂપ છે. લાઇમેન-આલ્ફા વર્ણપટ રેખામાં 1216 Å ની પ્રયોગશાળા તરંગલંબાઇ (અથવા બાકીની તરંગલંબાઇ) છે, જે વિદ્યુતચુંબકીય વર્ણપટના અલ્ટ્રાવાયોલેટ ભાગમાં છે. ક્વાસર સ્પેક્ટ્રામાં લાઇમેન-આલ્ફા શોષણ રેખાઓ ઇન્ટરગેલેક્ટિક ગેસમાંથી પરિણમે છે, જેમાંથી આકાશગંગા અથવા ક્વાસરનો પ્રકાશ પસાર થાય છે. આંતરગ્યાલાક્ટિક માધ્યમમાં તટસ્થ હાઇડ્રોજન વાદળો રેડશિફ્ટના વિવિધ ડિગ્રી (પૃથ્વીથી તેમના વિવિધ અંતરને કારણે) પર હોવાથી, તેમની શોષણ રેખાઓ તરંગલંબાઇની શ્રેણીમાં જોવા મળે છે. દરેક વ્યક્તિગત વાદળ તેની ફિંગરપ્રિન્ટને અવલોકન કરેલ વર્ણપટમાં અલગ સ્થિતિ પર શોષણ રેખા તરીકે છોડી દે છે. એસ્ટ્રોફિઝિક્સમાં એક સાધન તરીકે ઉપયોગ લાઇમન-આલ્ફા જંગલ આંતરગ્યાલાક્ટિક માધ્યમની એક મહત્વપૂર્ણ તપાસ છે અને તેનો ઉપયોગ તટસ્થ હાઇડ્રોજન ધરાવતા વાદળોની આવર્તન અને ઘનતા તેમજ તેમનું તાપમાન નક્કી કરવા માટે થઈ શકે છે. હિલીયમ, કાર્બન અને સિલિકોન (રેડશિફ્ટમાં મેળ ખાતા) જેવા અન્ય તત્વોની રેખાઓ શોધવા માટે, વાદળોમાં ભારે તત્વોની વિપુલતાનો પણ અભ્યાસ કરી શકાય છે. તટસ્થ હાઇડ્રોજનની ઉચ્ચ સ્તંભ ઘનતા ધરાવતું વાદળ રેખાની આસપાસ લાક્ષણિક ભીની પાંખો બતાવશે અને તેને ભીની લાઇમન-આલ્ફા પ્રણાલી તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. ઊંચા રેડશિફ્ટ પર ક્વાસર માટે જંગલમાં રેખાઓની સંખ્યા વધુ હોય છે, લગભગ 6 ની રેડશિફ્ટ સુધી, જ્યાં ઇન્ટરગેલેક્ટિક માધ્યમમાં એટલું તટસ્થ હાઇડ્રોજન હોય છે કે જંગલ ગન-પીટરસન ચાટમાં ફેરવાય છે. આ બ્રહ્માંડના પુનઃઆયનકરણનો અંત દર્શાવે છે. લાઇમેન-આલ્ફા વન અવલોકનો બ્રહ્માંડના નમૂનાઓને મર્યાદિત કરવા માટે વાપરી શકાય છે. તેનો ઉપયોગ ડાર્ક મેટરના ગુણધર્મોને મર્યાદિત કરવા માટે પણ થઈ શકે છે, જેમ કે ડાર્ક મેટર ફ્રી સ્ટ્રીમિંગ સ્કેલ, જે થર્મલ અવશેષ ડાર્ક મેટર મોડેલો માટે ડાર્ક મેટર કણ સમૂહ સાથે નજીકથી સંબંધિત છે. આ પણ જુઓ લાઇમન-આલ્ફા બ્લોબ લાઇમન બ્રેક ગેલેક્સી લાઇમન આલ્ફા ઉત્સર્જક લાઇમન સાતત્ય ફોટોન સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ ભૌતિક બ્રહ્માંડશાસ્ત્ર એસ્ટ્રોનોમિકલ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી 1970 વિજ્ઞાનમાં