2014年，宇宙天文學(xué)家首次使用來自遙遠(yuǎn)類星體的光第輻射拍攝了宇宙網(wǎng)絡(luò)，這些遙遠(yuǎn)的次被物體由比我們的太陽大十億倍的黑洞提供動(dòng)力，被認(rèn)為是自連宇宙中最亮的物體。2019年，接星另一項(xiàng)成像工作得到了年輕的宇宙恒星形成星系的幫助，以照亮周圍的光第宇宙網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)在，次被天文學(xué)家已經(jīng)在100億至120億光年的太空最黑暗的深處直接拍攝到了它的光。
“在這項(xiàng)最新發(fā)現(xiàn)之前，我們在相當(dāng)于燈柱的下方看到了絲狀結(jié)構(gòu)，”加州理工學(xué)院物理學(xué)教授、新研究的主要作者克里斯托弗·馬丁在一份聲明中說。“現(xiàn)在我們不用燈就能看到它們了。”
根據(jù)W. M .凱克天文臺(tái)發(fā)布的消息，使用凱克宇宙網(wǎng)絡(luò)成像儀的數(shù)據(jù)，創(chuàng)建了一個(gè)動(dòng)畫，“揭示了穿過星系之間交錯(cuò)空間的氫氣細(xì)絲網(wǎng)絡(luò)的三維切片”。(圖片來源:uux.cn/加州理工學(xué)院/R .赫特(IPAC))
根據(jù)宇宙學(xué)模擬，大約138億年前大爆炸產(chǎn)生的超過60%的氫坍塌形成一片，然后分裂成我們今天看到的宇宙細(xì)絲網(wǎng)。這些細(xì)絲連接著星系，并為它們提供氣體以促進(jìn)生長和恒星的形成。盡管是間接的，先前的研究也表明星系是在這些細(xì)線交叉的地方形成的。
為了捕捉這些交叉細(xì)絲的最新圖像，馬丁和他的團(tuán)隊(duì)使用了位于夏威夷莫納克亞火山山頂凱克天文臺(tái)的凱克宇宙網(wǎng)絡(luò)成像儀。該儀器被調(diào)整來追蹤氫氣的排放，氫氣是宇宙網(wǎng)的主要成分。根據(jù)這項(xiàng)新的研究，該儀器產(chǎn)生的二維圖像后來被堆疊起來，形成了一個(gè)三維地圖，這是基于從宇宙網(wǎng)絡(luò)發(fā)出的排放物在哪里被檢測到的。
“我們基本上是在創(chuàng)建一個(gè)宇宙網(wǎng)絡(luò)的3D地圖，”馬丁在同一份聲明中說。“我們在一個(gè)波長范圍內(nèi)拍攝圖像中每一點(diǎn)的光譜，波長轉(zhuǎn)化為距離。”
為了發(fā)現(xiàn)這些微弱的輻射，他的團(tuán)隊(duì)必須首先解決一個(gè)本土問題:光污染。來自宇宙網(wǎng)的昏暗光線很容易與夏威夷天空中的光線、大氣輝光甚至來自我們銀河系的光線混淆。
因此，研究小組決定拍攝天空中兩個(gè)不同區(qū)域的照片，在這兩個(gè)區(qū)域中，宇宙網(wǎng)被認(rèn)為處于不同的距離。然后，該團(tuán)隊(duì)從一幅圖像中提取背景光，并從另一幅圖像中減去背景光，反之亦然。根據(jù)新的研究，結(jié)果只留下了網(wǎng)絡(luò)的絲狀網(wǎng)絡(luò)，正如2019年的模擬所預(yù)測的那樣，這給了天文學(xué)家“一種全新的研究宇宙的方法，”馬丁說。
科學(xué)家們表示，像這項(xiàng)新研究捕捉到的圖像可以幫助他們更好地理解星系是如何形成和進(jìn)化的。
這項(xiàng)研究發(fā)表在周四(9月28日)出版的《自然》雜志上的一篇論文中。
作者:焦點(diǎn)
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