O rețea cosmică de lungime infinită descoperită de astronomi

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-16 16:15

Observațiile unuia dintre cele mai mari grupuri de galaxii din constelația Vărsător i-au ajutat pe astronomi să obțină primele fotografii detaliate ale firelor „pânzei cosmice” care leagă toate clusterele de materie din univers. Imaginile au fost publicate de revista științifică Science.

„În trecut, am putut deja să vedem strălucirea produsă de aceste bule de gaz situate în afara galaxiilor.astrofizicianul Hideki Umehata de la Centrul de Cercetare RIKEN din Saitama, Japonia.

Cosmologii sugerează că structura universului este similară cu o rețea tridimensională nesfârșită, ale cărei fire sunt aproape în întregime compuse din grupuri mari de materie întunecată. În punctele de intersecție ale acestor filamente, există bulgări dense de materie vizibilă, inclusiv galaxii individuale și grupuri de „mega orașe stelare”.

Astronomii studiază proprietățile și natura acestei rețele observând galaxii îndepărtate și fluctuații ale luminozității așa-numitei radiații relicte, care este un fel de „ecou” al Big Bang-ului. A păstrat informații despre modul în care materia întunecată a fost distribuită în Univers și a făcut-o extrem de eterogenă ca compoziție și densitate.

Prin ele însele, firele „pânzei cosmice”, așa cum au remarcat Umehata și colegii săi, astronomii nu le-au văzut încă direct. În primul rând, acest lucru este împiedicat de faptul că lumina strălucitoare a galaxiilor și a grupurilor lor umbrește strălucirea extrem de slabă a filamentelor sale în domeniul infraroșu. Numai în unele cazuri norocoase, când „germele” galaxiei a apărut în interiorul lor, astronomii au putut vedea o parte din acest gaz.

Aceste progrese modeste au făcut dificil pentru cosmologi să înțeleagă dacă există una dintre cele mai mari probleme ale științei moderne - de ce se presupune că universul conține jumătate din cantitatea de materie prezisă de teorie. Filamentele, fire ale „pânzei cosmice”, pot adăposti această materie „lipsă”, ceea ce ar explica discrepanțele și ar salva teoria de la revizuire.

Misterele spațiului „pădurii”

Umehata și colegii săi au făcut un pas mare pentru a răspunde la această întrebare. Ei au urmărit strălucirea pe care atomii de hidrogen care trăiesc în interiorul „pânzei cosmice” o produc atunci când interacționează cu așa-numita pădure Lyman, radiația ultravioletă de fundal a universului.

De regulă, luminozitatea sa este relativ scăzută, dar cele mai mari și mai strălucitoare galaxii care au existat în primele epoci ale vieții universului au produs o mulțime de astfel de particule de lumină. În consecință, dacă firele „pânzei” sunt situate în apropierea unor astfel de galaxii, atunci ele vor străluci suficient de puternic în acea parte a spectrului care este asociată cu „pădurea” Lyman.

Ghidați de această idee, astronomii japonezi și europeni au observat grupul emergent de galaxii SSA22, a cărui lumină călătorește pe Pământ timp de aproximativ 12 miliarde de ani. Datorită unei distanțe atât de mari, o vedem în starea în care a existat în primele 2 miliarde de ani de viață ai Universului.

Pentru a căuta urme ale filamentelor „pânzei cosmice”, oamenii de știință au folosit telescopul european VLT, unul dintre cele mai mari observatoare optice de la sol, precum și spectroscopul MUSE, care poate „înlătura” foarte eficient strălucirea galaxiilor în sine și a altora. locuitori ai spațiului din imagine.

Comparând imaginile din VLT cu fotografii ale aceluiași cluster de galaxii, care au primit alte observatoare, oamenii de știință au putut vedea pentru prima dată filamentele cu drepturi depline ale „pânzei cosmice”. Ele conectează multe dintre galaxiile antice care se formează și se întind pe multe milioane de ani lumină.

În general, fotografiile lor au confirmat ideile actuale despre modul în care funcționează Universul - galaxiile erau într-adevăr situate în acele puncte în care firele „pânzei” s-au intersectat, ceea ce corespunde pe deplin cu predicțiile cosmologiei moderne. Oamenii de știință speră că observațiile ulterioare ale SSA22 îi vor ajuta să calculeze masa de gaz din aceste filamente și să înceapă o căutare serioasă a materiei „lipsă” din univers.