Облака светящегося водорода в чужих галактиках похожи на губку: сам газ занимает лишь малую часть объёма, а остальное — почти пустота. Долгое время астрономы могли лишь догадываться, насколько «дырявы» эти туманности. Теперь группа учёных предложила способ это измерить.
Они взяли снимки двух близких спиральных галактик — NGC 2403 и NGC 628 — и с помощью компьютерного зрения аккуратно выделили на них сотни светящихся областей. Для каждой области измерили яркость и размер, а затем вычислили две плотности. Первая — средняя по всему объёму, как если бы весь газ размазали равномерно. Вторая — плотность внутри отдельных сгустков, где газ действительно собрался. Разница между ними показывает, какую долю пространства занимает вещество.
Оказалось, что в сгустках плотность не превышает 300 частиц в кубическом сантиметре — это в миллиарды раз разреженнее воздуха у поверхности Земли. А средняя по всему облаку плотность ещё в 10–100 раз ниже. Значит, газ заполняет лишь от 0,01% до 10% объёма туманности. Остальное — пустота.
При этом обе галактики ведут себя одинаково: чем крупнее туманность, тем ниже в ней средняя плотность, но только до размера примерно 50 световых лет. Дальше эта связь исчезает. Учёные также заметили, что средняя плотность слабо зависит от расстояния до центра галактики, а плотность в сгустках — вообще никак.
Если сравнить эти данные с измерениями других галактик, намечаются интересные закономерности. Средняя плотность туманностей связана с их типичным размером, с долей крупных областей в галактике и с тем, насколько интенсивно в галактике рождаются звёзды. Пока это лишь намёки, но если они подтвердятся на большем числе объектов, то помогут понять, как формируются массивные звёздные скопления, и объяснить, почему в очень далёких галактиках туманности выглядят плотнее, чем рядом с нами.
Туманность из горячего водорода в галактике NGC 628 может быть размером в сотни световых лет, но вещества в ней хватило бы лишь на несколько десятков звёзд, подобных Солнцу.