Das riesige, unsichtbare Netzwerk aus Fäden, die das Universum umspannen und verbinden, wurde endlich entdeckt und leuchtet in der Dunkelheit.
In den tintenschwarzen Regionen des intergalaktischen Raums haben Astronomen direkt das schwache Leuchten dieser Filamente entdeckt, die sich über den Abgrund erstrecken. Zuvor konnten wir dieses riesige Netzwerk nur in der Umgebung von Objekten wie Quasaren, den hellsten Lichtern im Universum, beobachten.
Jetzt haben wir es im Dunkeln gesehen, wo der Großteil des Webs liegt.
„Vor dieser neuesten Entdeckung hatten wir fadenförmige Strukturen unter einem Laternenpfahl gesehen.“ sagt der Astrophysiker Christopher Martin vom California Institute of Technology. „Jetzt können wir sie ohne Lampe sehen.“
Obwohl es im Universum große Entfernungen zwischen Objekten gibt, handelt es sich nicht um eine Reihe isolierter Inseln, wie der erste Eindruck vermuten lässt. Unsere Modelle des Universums deuten auf die Existenz eines riesigen kosmischen Netzes aus dunkler Materie hin, dessen Filamente sich über diese Entfernungen erstrecken und Galaxie mit Galaxie und Cluster mit Cluster verbinden.
Entlang dieser Filamente, die sich in den frühen Stadien des Universums unter dem Einfluss der Schwerkraft sammelten, sammelte sich Wasserstoff und strömte aus dem intergalaktischen Medium. Es wird angenommen, dass dieser Wasserstoff wachsende Galaxien antreibt und ihnen neues Material für die Entstehung funkelnder Sterne liefert.
In einem Universum voller heller Objekte ist das schwache Leuchten von kaltem, diffusem Wasserstoff nicht leicht zu erkennen. Aber es zu finden ist ein wichtiges Ziel in der Astronomie und Kosmologie.
Es könnte uns Aufschluss darüber geben, wie sich das Universum weiter entwickelt und wächst und wo sich die unsichtbare dunkle Materie und die fehlende normale Materie des Universums befinden könnten: Es wird angenommen, dass sich schätzungsweise 60 % des Wasserstoffs, der beim Urknall entstand, im Universum befinden Universum. Das kosmische Netz.
„Das kosmische Netz bestimmt die Struktur unseres Universums.“ sagt Martin. „Hier befindet sich der größte Teil der normalen oder baryonischen Materie in unserer Galaxie und es verfolgt direkt den Standort der Dunklen Materie.“
Um die schwer zu findenden Teile des kosmischen Netzes aufzuspüren, entwickelten Martin und seine Kollegen ein spezielles Instrument zur Suche nach dunklen Sternen. Lyman-Alpha-Emission – Der spektrale Fingerabdruck von Wasserstoff, da er Strahlung absorbiert und wieder abgibt. Der Keck Cosmic Web Imager (KCWI) befindet sich am W.M. Keck Observatorium auf Maunakea, Hawaii.
Das Universum ist voller verschiedener Arten von Licht, darunter das Leuchten des Sonnensystems und das Leuchten einer Galaxie. Bei der Beobachtung von der Erde aus wird dieses Licht aufgrund des atmosphärischen Lichts komplexer. Also entwickelte Martin eine Möglichkeit, dieses Licht von den KCWI-Beobachtungen zu subtrahieren.
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„Wir betrachten zwei verschiedene Himmelsbereiche, A und B.“ Er erklärt.
„Die Filamentstrukturen befanden sich in den Spots in beiden Richtungen in unterschiedlichen Abständen, sodass man das Hintergrundlicht von Bild B nehmen und von Bild A subtrahieren konnte und umgekehrt, sodass nur die Strukturen übrig blieben. Ich habe 2019 detaillierte Simulationen davon durchgeführt.“ um mich davon zu überzeugen, dass diese Methode funktionieren würde.“
Als nächstes untersuchten die Forscher Teile des Himmels und suchten nach Konzentrationen der Lyman-Alpha-Linie.
Da sich das Universum ausdehnt, wird die Wellenlänge des Lichts in größeren Entfernungen zum roten Ende des Spektrums hin gedämpft; Je röter die Emission ist, desto weiter ist das Licht entfernt. Dies ermöglichte es dem Team, eine Karte der Emission in drei Dimensionen zusammenzustellen – Licht, das 10 bis 12 Milliarden Jahre zurücklegte, um uns zu erreichen.
Dies stellt eine Zeit in der Geschichte des Universums dar, in der sich nach dem Urknall vor 13,8 Milliarden Jahren noch alles im Anfangsstadium der Entstehung befand. Das Ergebnis ist ein erster Blick auf das komplexe kosmische Netz in den dunkelsten Ecken des Universums. Forscher sagen, dass dies eine neue Möglichkeit bietet, das kosmische Netz zu verfolgen, die Materie des Universums zu verfolgen und herauszufinden, wie alles zusammenhängt.
„Wir sind sehr aufgeregt“ sagt der Astrophysiker und Instrumentenwissenschaftler Mateusz Matuszewski vom California Institute of Technology, „darüber, was dieses neue Werkzeug uns dabei helfen wird, mehr über die am weitesten entfernten Filamente und die Ära zu erfahren, in der sich die ersten Sterne und Schwarzen Löcher bildeten.“
Die Forschung wurde veröffentlicht in Naturastronomie.
