微弱发光的气体丝构成了跨越宇宙的星系间细丝宇宙网一项新的研究报告称,可能最终首次被发现。
这种气体显然有助于促进年轻星系的生长,揭示了如何宇宙研究人员说,它随着时间的推移而演变。
先前的研究表明,宇宙诞生后大爆炸138亿年前,构成宇宙中大部分已知物质的氢气坍塌形成了巨大的薄片。然后这些薄片分裂形成一个巨大的宇宙网的细丝。
宇宙学模拟预测,大爆炸期间产生的氢有 60% 以上存在于这些巨大的细丝中。先前的工作还表明,在这些细丝交叉的地方,星系形成并由天然气河流供给。
然而,宇宙网的大部分证据仍然是间接的。对这些细丝的直接观察仍然难以捉摸,因为它们内部的气体几乎检测不到。
现在,天文学家借助年轻恒星形成星系发出的强光,直接探测到了宇宙网。
研究主要作者、日本埼玉县 RIKEN 先锋研究集群的天文学家 Hideki Umehata 表示:“我最初没想到会看到这样的宇宙网丝……它们被认为要暗得多,很难看到。”太空网。
科学家们重点研究了 SSA22 原星团,它位于水瓶座,距地球约 120 亿光年。原星系团是由数百到数千个星系组成的群体,它们开始形成星系团,是宇宙中通过重力聚集在一起的最大结构。
研究人员使用位于智利的欧洲南方天文台甚大望远镜上的多单元光谱探测器仪器,检测并绘制了原星系团内星系紫外线激发的氢气发出的光。该仪器的设计目的是扫描大片天空,以发现已知最微弱的结构。
“观察细丝的主要障碍是它们的模糊性,”梅哈塔说。“为了避免这种情况,人们可以转向一个灯丝比通常情况更亮的区域。在这项工作中,我们重点关注原星系团的核心,那里有许多恒星爆发的星系照亮了灯丝。”
从本质上讲,原星团的核心就像手电筒一样,帮助照亮宇宙网中难以捉摸的细丝。
科学家们在这项新研究中发现,原星系团中年轻星系周围的气体排列成长丝状,延伸超过 325 万光年,该研究于今天(10 月 3 日)在线发表在该杂志上科学。
这些线是迄今为止发现的宇宙网中最亮的线,但它们仍然相当暗淡。图森亚利桑那大学的天体物理学家埃里卡·哈姆登 (Erika Hamden) 表示,细丝最外围的发射水平仅为天空其余部分的环境背景光的 5%,她写道一篇评论文章关于同一期《科学》杂志上的新研究。
梅哈塔说:“这些气体结构在理论上已经被预测了很多年,但天文学家一直在努力直接绘制它们的地图。”“我们的工作表明,绘制宇宙网丝图现在是可能的,这意味着我们获得了一种新的工具来了解星系和超大质量黑洞的形成。”
这些细丝很可能向原星团供给气体。梅哈塔说:“它们被认为促进了星系中的剧烈活动——恒星的形成和超大质量黑洞的生长。”“因此,我们的研究为了解星系和超大质量黑洞如何获取燃料添加了一个关键部分。”
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