Когда в галактике рождаются звёзды, их ультрафиолетовое излучение возбуждает атомы водорода, заставляя его светиться — как неоновая вывеска, но в космических масштабах. Этот свет мог бы многое рассказать о темпе звездообразования, но по пути к нам он проходит сквозь космическую пыль — микроскопические твёрдые частицы. Пыль действует как запотевшее стекло: она приглушает и меняет цвет свечения, искажая исходную картину.

Астрономы собрали данные о 260 галактиках, где виден хотя бы один такой «водородный луч» — эмиссионная линия. Для 85 из них удалось сравнить два разных луча — водородные линии Hα и Hβ. Эти линии излучаются при переходах электронов между разными энергетическими уровнями атома водорода, и их теоретическое соотношение яркостей известно. Разница между наблюдаемым и теоретическим соотношением показывает, сколько пыли на пути: пыль сильнее поглощает более коротковолновое излучение, поэтому линия Hβ ослабляется заметнее, чем Hα. Оказалось, что пыль ведёт себя по-разному: иногда она как лёгкая дымка, иногда как плотная штора. Для 14 галактик, где видны сразу три луча, учёные подобрали «очки» — точную формулу, закон ослабления, который объясняет, как именно пыль искажает свет в каждом случае.

Эти расчёты пригодятся новому космическому телескопу SPHEREx, который будет искать галактики по водородным лучам. Зная, как пыль прячет свет, можно будет точнее считать звёзды в далёких уголках Вселенной — и не принимать тусклую галактику за маленькую.