Primele imagini directe cu rețeaua vastă a Universului întunecat

Până acum, această rețea a putut fi observată doar în jurul celor mai luminoase obiecte cosmice, quasarii. Dar acum, au putut fi observate și filamentele galactice din Universul întunecat.

În zonele întunecate ale spațiului intergalactic, astronomii au detectat direct strălucirea slabă a acestor filamente care se întind peste abis.

• Cum au trecut razele cosmice prin atmosfera Pământului acum 41.000 de ani?
• Ce s-a întâmplat după ce oamenii de știință au declanșat mini-cutremure în laborator

„Înainte de această descoperire, am văzut structurile filamentare sub echivalentul unei lumini stradale. Acum le putem vedea fără felinar”, spune astrofizicianul Christopher Martin, de la Caltech (Institutul de Tehnologie din California, SUA).

Există o vastă rețea cosmică de materie întunecată

Deși există distanțe mari între obiectele din Univers, acestea nu sunt, așa cum ar putea sugera primele apariții, o serie de „insule” izolate. Modelele Universului sugerează că există o vastă rețea cosmică de materie întunecată, ale cărei fire se întind de-a lungul acestor distanțe, conectând o galaxie la alta și un roi la altul, scrie Science Alert.

De-a lungul acestor filamente, care s-au unit prin gravitație în primele etape ale Universului, hidrogenul din mediul intergalactic rarefiat se adună și curge. Se crede că acest hidrogen se adună în galaxiile aflate în creștere, oferindu-le material proaspăt pentru a face stele strălucitoare.

Într-un Univers plin de lucruri strălucitoare, luminozitatea slabă a hidrogenului difuz și rece nu este tocmai ușor de observat. Dar găsirea acestuia este un obiectiv important în astronomie și cosmologie.

Filamentele galactice din Universul întunecat, observate pentru prima dată

Găsirea hidrogenului ne poate oferi informații despre modul în care Universul continuă să evolueze și să crească, precum și despre unde ar putea fi ascunsă materia întunecată invizibilă a Universului și materia normală lipsă: se estimează că 60% din hidrogenul format în Big Bang se află în filamentele galactice.

„Filamentele galactice delimitează arhitectura Universului nostru. Acolo se află cea mai mare parte a materiei normale, sau barionice, din galaxia noastră și urmăresc direct locația materiei întunecate”, spune Martin.

Așadar, pentru a căuta filamentele galactice din Universul întunecat, Martin și colegii săi au proiectat un instrument dedicat pentru a căuta emisia slabă Lyman alfa, adică amprenta spectrală a hidrogenului pe măsură ce acesta absoarbe și reemite radiații. Keck Cosmic Web Imager (KCWI) se află la Observatorul W. M. Keck din Maunakea, Hawaii.

Universul este plin de diferite tipuri de lumină, inclusiv strălucirea Sistemului Solar și strălucirea galaxiei. La observarea de pe Pământ, acea lumină este complicată de către lumina atmosferică. Așa că Martin a conceput o modalitate de a scădea acea lumină din observațiile KCWI.

Sursa: YouTube

„Ne uităm la două zone diferite de cer, A și B”, explică el.

„Structurile de filament se vor afla la distanțe distincte în cele două direcții din zone, așa că putem lua lumina de fundal din imaginea B și o putem scădea din A și invers, lăsând doar structurile. Am făcut simulări detaliate ale acestui lucru în 2019 pentru a mă convinge că această metodă va funcționa”, spune cercetătorul.

Apoi, cercetătorii au studiat bucăți de cer, căutând concentrații ale acelei linii alfa Lyman.

La ce ne ajută acest tip de descoperiri?

Deoarece Universul se extinde, lungimea de undă a luminii la distanțe mai mari devine atenuată spre capătul roșu al spectrului; deci, cu cât emisia este mai roșie, cu atât lumina este mai îndepărtată. Acest lucru i-a permis echipei să alcătuiască o hartă a emisiei în trei dimensiuni cu lumina care a călătorit între 10 și 12 miliarde de ani pentru a ajunge la noi.

Aceasta reprezintă o perioadă din istoria Universului în care totul era încă în primele faze de formare, după Big Bangul de acum 13,8 miliarde de ani. Rezultatul este o primă privire cu filamentele galactice din Universul întunecat. Acest lucru, spun cercetătorii, oferă o nouă modalitate de a urmări filamentele galactice, de a urmări materia Universului și de a afla cum s-a reunit totul.

„Suntem foarte entuziasmați de ceea ce ne va ajuta acest nou instrument să învățăm despre filamentele mai îndepărtate și despre epoca în care s-au format primele stele și găuri negre”, spune astrofizicianul Mateusz Matuszewski, de la Caltech.

Cercetarea a fost publicată în Nature Astronomy.

Vă recomandăm să citiți și:

A fost descoperită o exoplanetă „foarte surprinzătoare”, cu o densitate mai mare decât oțelul

Sonda Chandrayaan-3 a Indiei a detectat vibrații de la „un eveniment natural” pe Lună

O planetă asemănătoare Pământului s-ar ascunde undeva în Sistemul Solar

Comportamentul bizar al unui obiect cosmic misterios, descifrat cu telescoapele ESO