На В максимально возможных масштабах Вселенная напоминает паутину света, сплетенную непостижимо большим пауком. Теперь астрономы обнаружили очень слабый свет от этих нитей космической паутины в глубокой, темной и далекой Вселенной.
Большинство из нас, вероятно, представляют Вселенную как изобилующую массу галактик и звезд, разбросанных более или менее хаотично по всей Вселенной. пространство, но уменьшите масштаб достаточно далеко, и оно фактически приобретет структуру гигантской паутины. Галактики имеют тенденцию группироваться на стыках этой паутины, соединяясь нитями газа, простирающимися на миллионы световых лет. Промежутки между этими нитями представляют собой ошеломляюще пустые пустоты в космосе.
В 2015 году астрономы из Калифорнийского технологического института использовали инструмент Keck Cosmic Web Imager (KCWI) для получения изображений космической паутины в далекой Вселенной. Однако единственный способ увидеть очень слабые волокна был благодаря свету близлежащего квазара. В новом исследовании команде удалось непосредственно получить изображение света, исходящего от самих нитей.
«До этого последнего открытия мы видели нитевидные структуры под фонарным столбом», — сказал Кристофер Мартин, ведущий автор исследования. «Теперь мы можем видеть их без лампы».
В новом исследовании команде удалось получить изображения более слабых структур, используя новые методы фильтрации фонового света, например, исходящего от нашей собственной атмосферы, солнечной системы и галактика.
«Мы смотрим на два разных участка неба, А и Б», — объяснил Мартин. «Структуры нитей будут находиться на разных расстояниях в двух направлениях в патчах, поэтому вы можете взять фоновый свет из изображения B и вычесть его из A, и наоборот, оставив только структуры. В 2019 году я провел подробное моделирование этого процесса, чтобы убедиться, что этот метод будет работать».
С помощью этого метода KCWI удалось уловить свет самой сильной эмиссионной линии – газообразного водорода – на свету. спектр этих нитей в области космической паутины, расположенной на расстоянии от 10 до 12 миллиардов световых лет. Этот конкретный участок нити скрывался в более темном уголке Вселенной, дальше от скоплений галактик, квазаров или других источников света, где он обычно оставался скрытым.
Поскольку расширение Вселенной смещает свет в сторону красного конца спектра, световые сигнатуры от более удаленных объектов кажутся более красными, чем от тех, что ближе к нам. Имея это в виду, команда смогла взять двумерные изображения с KCWI, разделить их на основе длин волн видимого света и сложить их, чтобы создать трехмерное изображение удаленного куска космической паутины. Другие исследования недавно показали слабое свечение нитей космической паутины с помощью сверхглубокого поля зрения телескопа Хаббл.
Способность астрономов различать эти волокна также будет только улучшаться. KCWI недавно был обновлен новым компонентом, который видит более длинноволновые части спектра – более красные биты – что, по сути, позволит ему заглянуть дальше в пространство и время.
“С KCRM Благодаря новому красному каналу KCWI мы сможем заглянуть еще дальше в прошлое», — сказал Матеуш Матушевский, старший научный сотрудник проекта. «Мы очень рады тому, что этот новый инструмент поможет нам узнать о более далеких нитях и эпохе формирования первых звезд и черных дыр».
Исследование было опубликовано в журнале Nature. Астрономия. Трехмерное изображение куска нити космической паутины можно увидеть на видео ниже.
Обнаружение космической паутины
