Es ist das erste Mal, dass ein Teil dieser Struktur beobachtet wurde, ein riesiges Netzwerk von Materiefäden, das sich über das gesamte Universum erstreckt

S. Cantalupo, UC Santa Cruz Ein entfernter Quasar, mehr als zehn Milliarden Lichtjahre, hat dazu gedient, die telara ac smica zu beleuchten

Ein entfernter Quasar, mehr als zehn Milliarden Lichtjahre von uns entfernt, der kürzlich von Astronomen der University of California entdeckt wurde, diente dazu, wie von einer großen Weltraumlaterne aus zu leuchten Es wird ein Fragment des gewaltigen Netzes von Materiefäden sein, die die Galaxien als eine große tensorsmica miteinander verbinden. Es ist das erste Mal, dass ein Teil dieser Struktur visualisiert wurde, vorausgesagt von den aktuellen kosmolytischen Theorien, aber bisher nie beobachtet. Der Befund wird heute in Nature veröffentlicht.

Mit dem zehn Meter langen Teleskop Keck I auf Hawaii gelang es den Forschern, einen riesigen, langen und hellen Gasnebel zu entdecken, der sich über zwei Millionen Lichtjahre in den intergalaktischen Raum erstreckt.

Es ist ein außergewöhnliches Objekt - sagt Sebastiano Cantalupo, Astronom an der Universität von Santa Cruz und Hauptautor des Artikels. Es ist groß, mindestens doppelt so groß wie jeder bisher entdeckte Nebel und reicht weit über die galaktische Umgebung hinaus, in der sich der Quasar befindet.

Das kosmolytische Standardmodell, das die Struktur und Bildung des Universums beschreibt, sagt voraus, dass Galaxien in eine Art "konservativer" Seismik eingebettet sind Materie, von der die meisten (84%) zusätzlich unmöglich zu sehen sind, weil sie aus dunkler Materie besteht.

Dieses Netz taucht in Computersimulationen der Entwicklung und Struktur des Universums auf, die die Verteilung von Materie (gewöhnlich und dunkel) in sehr großen Maßstäben zeigen und sowohl die Lichthöfe von Dunkle Materie, in deren Galaxien sich das filamentöse Netz von Filamenten bildet, das sie miteinander verbindet. Die Schwerkraft zwingt gewöhnliche Materie, die wir sehen können, der Verteilung der dunklen Materie zu folgen, so dass Wissenschaftler seit langem versuchen, ein Verteilungsmuster zu lokalisieren, das dem in Simulationen ähnelt Mit dunkler Materie.

Das "kosmische Spinnennetz" A. Klypin und J. Primack; Einschub: S. Cantaloupe

Bisher war es jedoch niemandem gelungen, sich eines dieser Filamente vorzustellen. Zwar waren zuvor intergalaktische Gaswolken nachgewiesen worden, doch die Art und Weise, wie sie sich im Weltraum verteilen, war bisher nicht bekannt. In dieser Studie hatten Wissenschaftler jedoch einen außergewöhnlichen Verbündeten: Einen Quasar, einen sehr aktiven Kern einiger Galaxien, dessen intensive Strahlung den Wasserstoff in der Gaswolke fluoreszieren und leuchten lässt.

„Dieser Quasar - erklärt J. Xavier Prochaska, Mitautor der Studie - beleuchtet das Gas in Maßstäben, die weit über das hinausgehen, was wir bisher gesehen haben, und gibt uns das erste Porträt der Materiefäden, die sich zwischen Galaxien erstrecken. Das hat uns einen hervorragenden Überblick über die Gesamtstruktur unseres Universums gegeben. “

Der vom Quasar beleuchtete Wasserstoff sendet eine Art ultraviolettes Licht aus, die als „Lyman-Alpha-Strahlung“ bekannt ist. Die Entfernung, in der sich der Quasar befindet, ist jedoch so groß (zehn Milliarden Lichtjahre), dass sich das emittierte Licht aufgrund der Ausdehnung des Universums von einer unsichtbaren Wellenlänge zu einem sichtbaren violetten Schatten „ausgedehnt“ hat daher vom Keck detektierbar. In Kenntnis der Entfernung, in der sich der Quasar befindet, berechneten die Astronomen die Wellenlänge der detektierten Lyman-Alpha-Strahlung und bauten einen speziellen Filter auf, damit das Spektrometer des Teleskops Bilder bei dieser Wellenlänge erhalten konnte.

"Wir haben andere Quasare auf diese Weise untersucht, ohne einen Gasfaden zu entdecken", erklärt Cantalupo. Das Licht des Quasars ist wie der Strahl einer Taschenlampe, und diesmal hatten wir das Glück, dass die Taschenlampe direkt auf den Nebel zeigte und sein Gas zum Leuchten brachte. Wir glauben, dass es ein Teil eines Fadens ist, der viel länger sein kann, von dem wir aber nur den Teil sehen können, der vom Quasarlichtstrahl beleuchtet wird. “

Dunkle Galaxien

Ein Quasar ist eine Klasse von aktiven galaktischen Kernen, die intensive Strahlung emittieren, die vom supermassiven Schwarzen Loch im Zentrum der Galaxie gespeist wird. Bei früheren Versuchen, nach von Quasaren beleuchteten extragalaktischen Gasfilamenten zu suchen, gelang es Cantaloupe und anderen Astronomen, die ersten "dunklen Galaxien" zu entdecken, die dichten Gas- "Knoten" des kosmischen Netzes, in denen sich die Filamente treffen. Diese dunklen Galaxien heißen so, weil sie keine Sterne haben. Es wird angenommen, dass sie zu klein oder zu jung sind, um sie zu formen.

„Die dunklen Galaxien - bestätigt Cantalupo - sind Gaswolken, die viel dichter und kleiner sind als andere Teile des kosmischen Netzes. In dem Bild, das wir erhalten haben, sind neben dem Filament auch dunkle Galaxien zu sehen, die viel diffuser und ausgedehnter sind. “

Die Forscher glauben, dass die Menge an Gas im Nebel mindestens zehnmal größer ist als in den Simulationen vorhergesagt. "Wir glauben, dass das kosmische Netz mehr Gas enthält, als die Simulationen vorhersagen", sagt Cantalupo. Unsere Beobachtungen stellen das, was wir über intergalaktisches Gas wissen, in Frage und bieten uns ein neues Labor, in dem wir unsere Modelle testen und verfeinern können. “

Abjini Arráiz

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Erstes Bild des kosmischen Spinnennetzes, das die Galaxien vereint