Астрономы показали революционные изображения космических нитей во Вселенной
Согласно нашим моделям Вселенной и многочисленным свидетельствам, нити темной материи соединяют массивные объекты, такие как галактики и скопления галактик, в огромную космическую сеть.
Именно вдоль этих нитей течет водород, питая галактики, но его не так легко увидеть — среди всех ярко светящихся звезд, галактик и ядер галактик слабое излучение диффузного водорода в межгалактическом пространстве трудно обнаружить.
Но ученые подошли на шаг ближе. В результате многолетней работы международная группа астрономов под руководством Роланда Бэкона из Лионского центра астрофизических исследований во Франции только что непосредственно визуализировала несколько волокон космической сети в ранней Вселенной, примерно в 12 миллиардах световых лет от нас.
Их результаты — не просто одно из самых убедительных доказательств существования космической паутины; они также нашли доказательства того, что большая популяция карликовых галактик приводит в действие водородное свечение внутри волокон. Это открытие может кардинально изменить наши представления о формировании галактик во младенчестве Вселенной.
Поскольку космическую паутину так трудно увидеть, многие доказательства пока носят косвенный характер. Некоторые ученые использовали способ, в которым масса искривляет пространство-время — гравитационное линзирование — для поиска искривлений на пути дальнего света, показывая, что нить космической паутины находится между ее источником и нами.
Другие исследователи используют свет квазаров, чрезвычайно ярких далеких галактик, для поиска света, поглощаемого водородом вдоль волокон.
Бэкон и его команда применили другой подход — изучали крошечный кусочек неба в течение действительно, очень долгого времени с помощью мощного телескопа. Используя инструмент MUSE на Очень большом телескопе ESO в Чили, команда провела 140 часов наблюдений участка неба, который также появился в сверхглубоком поле космического телескопа Хаббл.
Аналогичное исследование было проведено с астрономами, которые искали нити света в скоплении галактик — нити газа, ионизированные самими галактиками.
После этапа планирования на получение наблюдений у команды ушло несколько месяцев, с августа 2018 года по январь 2019 года. Их нужно было снимать блоками во время новолуния, чтобы свести к минимуму помехи.
Затем команде пришлось обработать и проанализировать данные, что заняло еще год. Но оно того стоило — не только 40 процентов галактик в их данных нельзя было обнаружить в сверхглубоком поле, но и исследователи изобразили светящийся водород в нитях космической паутины, охватывающей миллионы световых лет.
Удивительно, но анализ команды показывает, что основная часть эмиссии водорода может быть объяснена большой популяцией звездообразующих карликовых галактик, разбросанных вдоль нити. Мы, конечно, не можем видеть их по отдельности — они слишком далеки, чтобы рассмотреть их, — но будущая работа может помочь подтвердить это открытие с революционными последствиями для нашего понимания Вселенной.
Если карликовые галактики также движутся по нитям космической паутины, как капли воды по веревке, это могло бы помочь объяснить, как галактики формировались и росли до колоссальных размеров в ранней Вселенной — вопрос, который озадачил космологов.
Кроме того, поиск излучения карликовых галактик, может помочь нам найти больше нитей космической паутины и объяснить, как во Вселенной все связано.
Исследование опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.
Источники: Фото: (Thibault Garel/Roland Bacon)
