À quoi sert la forêt Lyman Alpha?

La forêt Lyman-alpha est une caractéristique intéressante trouvée dans les spectres d'objets suffisamment éloignés. Cette série de raies d'absorption s'étend sur une gamme de fréquences et est le résultat de la transition d'électrons Lyman-alpha d'hydrogène neutre entre la source et l'observateur.

Ma question est: quelles informations peut-on glaner sur l'univers à partir de cette caractéristique spectrale? En d'autres termes, quels domaines de recherche utilisent la forêt Lyman-alpha comme outil, au lieu de la voir comme du bruit?

Selon le didacticiel Web de l'UCLA, Lyman Alpha Forest (Wright, 2004), il existe de nombreux «nuages» de gaz entre nous et un quasar éloigné (par exemple) qui absorbent

lumière ultraviolette à la longueur d'onde de la ligne d'hydrogène Lyman alpha à une longueur d'onde de 122 nm.

Cependant, comme les nuages ​​de gaz ont moins de décalage vers le rouge que celui du quasar distant, leurs lignes d'absorption sont donc moins décalées vers le rouge que l'objet distant - un exemple de dessin animé est illustré ci-dessous (sur le site Web de l'UCLA):

Maintenant, l'importance de la forêt est qu'elle représente des nuages ​​plus petits que les plus petites galaxies, donc

Nous ne pouvons voir ces nuages ​​de masse très faible que par l'absorption qu'ils produisent dans la ligne la plus forte de l'élément le plus abondant: le Lyman alpha. Ainsi, en étudiant la forêt alpha de Lyman, nous pouvons en apprendre davantage sur les fluctuations de densité dans l'Univers aux plus petites échelles observables.

Une explication similaire de l'importance de la forêt est donnée par Quasars, la forêt Lyman Alpha et la réionisation de l'univers (Mortlock et al. 2011) est

les quasars comme ULAS J1120 + 0641 sont brillants et à un décalage vers le rouge élevé, un matériau intermédiaire à décalage vers le bas inférieur peut absorber une partie de leur lumière, laissant des empreintes digitales sur le spectre final que nous observons sur Terre. L'hydrogène étant l'élément le plus abondant de l'univers, il n'est pas surprenant qu'il laisse la signature spectrale la plus importante, sous la forme d'une forêt de raies d'absorption.

Plus précisément, une importance majeure est que Mortlock et al. (2011) indiquent que

La forêt alpha de Lyman peut être utilisée pour retracer cette ré-ionisation de l'univers.