科学家发现了构成“宇宙网”的微弱细丝

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一项新的研究报告表明,构成宇宙网星系际星系际细丝的微弱发光气体可能被发现。研究人员说,这种气体显然有助于促进年轻星系的生长,揭示宇宙如何随时间演化,先前的研究表明,宇宙诞生于138亿年前的大爆炸之后,构成宇宙大部分已知物质的氢气大部分坍塌形成巨大的薄片。

在大爆炸期间形成的大部分氢存在于这些线中。

一项新的研究报告表明,构成宇宙网星系际星系际细丝的微弱发光气体可能被发现。研究人员说,这种气体显然有助于促进年轻星系的生长,揭示宇宙如何随时间演化。先前的研究表明,宇宙诞生于138亿年前的大爆炸之后,构成宇宙大部分已知物质的氢气大部分坍塌形成巨大的薄片。然后这些薄片分裂成巨大宇宙网的细丝。

显示宇宙网(蓝色)的气体细丝从图像的顶部到底部的地图,由超大望远镜的缪斯仪器探测到。嵌入在这些细丝中的白点是非常活跃的恒星形成星系,由这些细丝提供能量,并使用atacama大型毫米/亚毫米阵列进行探测。

显示宇宙网(蓝色)的气体细丝从图像的顶部到底部的地图,由超大望远镜的缪斯仪器探测到。嵌入在这些细丝中的白点是非常活跃的恒星形成星系,由这些细丝提供能量,并使用atacama大型毫米/亚毫米阵列进行探测。(Image credit: Hideki Umehata)

宇宙学模拟预测,在大爆炸期间产生60%以上的氢位于这些巨大的长丝内。先前的资料也表明,在这些长丝交叉的地方,星系形成并被气体的河流供给。然而,宇宙网的许多证据仍然是猜测的。对这些细丝的直接观测仍然很难,因为它们内部的气体几乎无法探测到。现在天文学家直接借助于来自年轻恒星形成星系的强烈光来探测宇宙网络。“我原本没想到会看到这样的宇宙网络长丝……研究的主要作者Hideki Umehata是日本崎岖县日肯星团的一名天文学家,他在接受dprenvip.com的采访时说。

科学家们关注的是SSA22原星系团,它位于水瓶座的距地球约120亿光年的地方。一个原始星系团是成百上千个星系组成的星系团,它们开始形成一个星系团,这是宇宙中由重力所组成的最大的星系团。研究人员在欧洲南部天文台的大型望远镜上使用了多组分光谱探测仪,研究人员发现并绘制了来自智利星系内部的紫外线激发的氢气发出的光。这台仪器的设计目的是扫描广阔的天空,找出已知最模糊的结构。

C-Eagle模拟中的一个巨大星系团,提供了一个可以与探测到丝状物的区域相媲美的区域的视图。这张彩色地图所代表的气体丝状物的排放量与观察中所检测到的相同。在这些细丝的交汇处,一个巨大的星系团正在聚集。(图片来源:乔舒亚借用C鹰)

C-Eagle模拟中的一个巨大星系团,提供了一个可以与探测到丝状物的区域相媲美的区域的视图。这张彩色地图所代表的气体丝状物的排放量与观察中所检测到的相同。在这些细丝的交汇处,一个巨大的星系团正在聚集。(Image credit: Joshua Borrow using C-EAGLE)

Umehata说:“看到这些细丝的主要障碍是它们的模糊。”为了避免这一点,我们可以转向一个区域,在那里细丝比通常情况下要亮得多。在这项工作中,我们聚焦于原星系团的一个核心,那里有许多恒星爆炸的星系照亮了丝状结构。从本质上讲,原星系团的核心就像一个手电筒,帮助照亮了宇宙网络中原本难以捉摸的细丝。科学家们10月3日在发表在《科学》杂志上的一项新研究中发现,原星系团中年轻星系周围的气体是以超过325万光年的长丝状排列的。这些线是迄今为止发现的宇宙网中最亮的线,但它们仍然很暗。图森亚利桑那大学的天体物理学家埃里卡·哈姆登(erika hamden)在同一期《科学》杂志上发表了一篇关于这项新研究的评论文章。

乌梅哈塔说:“这些气态结构在理论上预测了多年,但天文学家一直难以直接绘制它们的面貌。”我们的研究表明,测绘宇宙线长丝是可能的,这意味着我们已经获得了一种新的工具来理解星系和超大质量黑洞的形成。这些细丝很可能向原星系团输送气体。”它们被认为能激发星系中的强烈活动——恒星的形成和超大质量黑洞的生长,”Umehata说。因此,我们的研究增加了一个关键的部分,了解星系和超大质量黑洞是如何获取燃料的。

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