A csillagászok által felfedezett végtelen hosszúságú kozmikus háló

2024 Szerző: Seth Attwood | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-16 16:07

A Vízöntő csillagkép egyik legnagyobb galaxishalmazának megfigyelései segítettek a csillagászoknak elkészíteni az első részletes fényképeket a világegyetem összes anyaghalmazát összekötő "kozmikus háló" szálairól. A képeket a Science tudományos folyóirat közölte.

„A múltban már láthattuk a galaxisokon kívül elhelyezkedő gázbuborékok által keltett izzást.” Hideki Umehata asztrofizikus, a japán szaitamai RIKEN Kutatóközpont munkatársa.

A kozmológusok azt sugallják, hogy az univerzum szerkezete hasonlít egy végtelen háromdimenziós hálóhoz, amelynek szálai szinte teljes egészében sötét anyag nagy halmazaiból állnak. E filamentumok metszéspontjain sűrű látható anyagcsomók találhatók, beleértve az egyes galaxisokat és a "csillagmegavárosok" csoportjait.

A csillagászok ennek a hálónak a tulajdonságait és természetét tanulmányozzák távoli galaxisok megfigyelésével és az úgynevezett reliktum sugárzás fényességének ingadozásával, amely az ősrobbanás egyfajta "visszhangja". Megőrizte az információkat arról, hogy a sötét anyag hogyan oszlik el az Univerzumban, és rendkívül heterogénné tette összetételét és sűrűségét illetően.

Önmagukban a "kozmikus háló" szálait, amint azt Umehata és kollégái megjegyezték, a csillagászok még nem látták közvetlenül. Ennek mindenekelőtt az akadálya, hogy a galaxisok és halmazaik erős fénye beárnyékolja filamentumainak rendkívül gyenge fényét az infravörös tartományban. Csak néhány szerencsés esetben, amikor a galaxis "csírája" felbukkant bennük, a csillagászok láthatták a gáz egy részét.

Ezek a szerény előrelépések megnehezítették a kozmológusok számára annak megértését, hogy létezik-e a modern tudomány egyik legnagyobb problémája – miért tartalmaz az univerzum állítólag feleannyi anyagot, mint amennyit az elmélet megjósolt. A szálak, a "kozmikus háló" szálai rejthetik magukban ezt a "hiányzó" anyagot, ami megmagyarázná az eltéréseket, és megmentené az elméletet a felülvizsgálattól.

Az űr "erdőjének" rejtelmei

Umehata és kollégái nagy lépést tettek a kérdés megválaszolása felé. Figyelték azt a fényt, amelyet a "kozmikus hálóban" élő hidrogénatomok keltenek, amikor kölcsönhatásba lépnek az úgynevezett Lyman-erdővel, a világegyetem ultraibolya háttérsugárzásával.

Fényereje általában viszonylag alacsony, de a világegyetem életének első korszakaiban létező legnagyobb és legfényesebb galaxisok sok ilyen fényrészecskét termeltek. Ennek megfelelően, ha a "háló" szálai az ilyen galaxisok közelében helyezkednek el, akkor elég fényesen világítanak a spektrum azon részén, amely a Lyman "erdőhöz" kapcsolódik.

Ettől az ötlettől vezérelve a japán és európai csillagászok megfigyelték az SSA22 galaxisok feljövőben lévő halmazát, amelyből a fény körülbelül 12 milliárd éven keresztül jut el a Földre. Ilyen nagy távolságnak köszönhetően olyan állapotban látjuk, amelyben az Univerzum életének első 2 milliárd évében létezett.

A "kozmikus háló" filamentumainak nyomainak felkutatására a tudósok az európai VLT távcsövet, az egyik legnagyobb földi optikai obszervatóriumot, valamint a MUSE spektroszkópot használták, amely nagyon hatékonyan képes "eltávolítani" maguknak a galaxisoknak és más galaxisoknak a fényét. az űr lakói a képről.

A VLT-ről készült képeket összehasonlítva ugyanazon galaxishalmaz fényképeivel, amelyek más obszervatóriumokba kerültek, a tudósok először láthatták a „kozmikus háló” teljes értékű filamentumait. Összekötnek sok ősi galaxist, amelyek kialakulóban vannak, és sok millió fényéven átívelnek.

Általánosságban elmondható, hogy fényképeik megerősítették a jelenlegi elképzeléseket az Univerzum működéséről - a galaxisok valóban azokon a pontokon helyezkedtek el, ahol a "háló" szálai metszették egymást, ami teljes mértékben megfelel a modern kozmológia előrejelzéseinek. A tudósok abban reménykednek, hogy az SSA22 további megfigyelései segítenek nekik kiszámítani az ezekben a szálakban lévő gáz tömegét, és elkezdik komolyan keresni az univerzum "hiányzó" anyagát.