Astronoomide poolt avastatud lõpmatu pikkusega kosmiline võrk

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-16 16:03

Veevalaja tähtkuju ühe suurima galaktikaparve vaatlused aitasid astronoomidel saada esimesed üksikasjalikud fotod kõiki universumi aineparvesid ühendava "kosmilise võrgu" kiududest. Pildid avaldas teadusajakiri Science.

"Me oleme juba varem näinud nende väljaspool galaktikaid paiknevate gaasimullide tekitatud kuma." Jaapanis Saitamas asuva RIKENi uurimiskeskuse astrofüüsik Hideki Umehata.

Kosmoloogid oletavad, et universumi struktuur sarnaneb lõputu kolmemõõtmelise võrguga, mille niidid koosnevad peaaegu täielikult suurtest tumeaine parvedest. Nende filamentide ristumiskohtades on tihedad nähtava aine tükid, sealhulgas üksikud galaktikad ja "tähtede megalinnade" rühmad.

Astronoomid uurivad selle võrgu omadusi ja olemust, jälgides kaugeid galaktikaid ja nn reliktkiirguse heleduse kõikumisi, mis on omamoodi Suure Paugu "kaja". See säilitas teabe tumeaine leviku kohta kogu universumis ja muutis selle koostise ja tiheduse poolest äärmiselt heterogeenseks.

Iseenesest "kosmilise võrgu" ahelaid, nagu Umehata ja tema kolleegid märkisid, pole astronoomid veel otseselt näinud. Esiteks takistab seda asjaolu, et galaktikate ja nende parvede ere valgus varjutab selle filamentide ülinõrga kuma infrapunaalas. Ainult mõnel õnnelikul juhul, kui galaktika "idu" nende sees tekkis, võisid astronoomid osa sellest gaasist näha.

Need tagasihoidlikud edusammud on muutnud kosmoloogidel raskeks aru saada, kas tänapäeva teaduses eksisteerib üks suurimaid probleeme – miks universum sisaldab väidetavalt poole vähem ainet, kui teooria ennustab. Filamendid, "kosmilise võrgu" niidid, võivad sisaldada seda "puuduvat" ainet, mis selgitaks lahknevusi ja päästaks teooria läbivaatamise eest.

Kosmose "metsa" saladused

Umehata ja tema kolleegid on astunud suure sammu sellele küsimusele vastamise suunas. Nad jälgisid kuma, mida tekitavad "kosmilises võrgus" elavad vesinikuaatomid, kui nad suhtlevad universumi ultraviolettkiirguse nn Lymani metsaga.

Reeglina on selle heledus suhteliselt madal, kuid universumi esimestel eluperioodidel eksisteerinud suurimad ja heledamad galaktikad tekitasid selliseid valgusosakesi palju. Seega, kui "veebi" niidid asuvad selliste galaktikate läheduses, helendavad nad piisavalt eredalt selles spektri osas, mis on seotud Lymani "metsaga".

Sellest ideest juhindudes jälgisid Jaapani ja Euroopa astronoomid tekkivat galaktikate parve SSA22, millest tulev valgus liigub Maale umbes 12 miljardi aasta jooksul. Tänu nii suurele kaugusele näeme seda sellises olekus, milles see eksisteeris universumi elu esimese 2 miljardi aasta jooksul.

"Kosmilise võrgu" filamentide jälgede otsimiseks kasutasid teadlased Euroopa VLT-teleskoopi, üht suurimat maapealset optilist vaatluskeskust, aga ka spektroskoopi MUSE, mis suudab väga tõhusalt "eemaldada" galaktikate endi jm kuma. kosmose elanikud pildilt.

Võrreldes VLT pilte sama galaktikaparve fotodega, mis said ka teised vaatluskeskused, suutsid teadlased esimest korda näha "kosmilise võrgu" täieõiguslikke filamente. Need ühendavad paljusid iidseid galaktikaid, mis moodustuvad ja ulatuvad miljoneid valgusaastaid.

Üldiselt kinnitasid nende fotod praeguseid ideid universumi toimimise kohta - galaktikad asusid tõepoolest neis punktides, kus "veebi" niidid ristusid, mis vastab täielikult kaasaegse kosmoloogia ennustustele. Teadlased loodavad, et SSA22 edasised vaatlused aitavad neil arvutada nendes filamentides leiduva gaasi massi ja alustada tõsist universumi "kadunud" aine otsingut.