После сотен часов наблюдений исследователи получили очень детальное изображение длинной нити «космической паутины», соединяющей две далекие галактики. Открытие открывает новые возможности для понимания того, как формируются и развиваются структуры во Вселенной.
Нить «космической паутины», наблюдаемая в недавней суперкомпьютерной симуляции. Моделирование почти точно соответствует реальному фрагменту космической паутины, запечатленному в новых телескопических наблюдениях. (Автор изображения: Davide Tornotti/University of Milano-Bicocca/MPA)
В больших масштабах Вселенная похожа на сложную паутину, полную космических нитей газа, пыли и темной материи, разделенных большими пустотами. Теперь, на замечательном новом изображении, исследователи запечатлели одну из этих космических нитей, соединяющих две галактики, когда Вселенной было всего 2 миллиарда лет. Это самое подробное изображение древней нити космической паутины из когда-либо полученных.
Космические нити тянутся на миллионы световых лет и образуют то, что известно как «космическая паутина». Галактики нанизываются друг на друга, образуя большие нити, а на их пересечениях находятся скопления галактик — самые плотные области паутины. Эти нити направляют газ в галактики, тем самым помогая им расти. Они также направляют галактики в скопления галактик, тем самым создавая самые большие структуры во Вселенной .
Структура космической паутины не случайна. Она сформирована темной материей , таинственной сущностью, которая составляет 85% всей материи во Вселенной. Темная материя тяжелая и не взаимодействует со светом, поэтому ее трудно обнаружить. Но она взаимодействует с обычной, видимой материей гравитационно; она притягивает ее способами, которые мы можем видеть. Из-за этого темная материя доминирует над обычной материей. Она удерживает все вместе и придает ему структуру. Она также формирует нити космической паутины.
Течение газа внутри нитей может дать представление о том, как формируются и развиваются галактики. Однако наблюдать газ внутри этих нитей сложно, поскольку даже самый распространенный элемент, водород, излучает очень слабый свет.
Распутывая «паутину»
Для получения нового изображения астрономы из Миланского университета Бикокка в Италии и Института Макса Планка (MPA) в Германии использовали 150 часов наблюдений с помощью инструмента Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) на Очень Большом Телескопе Европейской Южной Обсерватории в Чили, чтобы запечатлеть высокодетализированный портрет космической нити, протянувшейся примерно на 3 миллиона световых лет в поперечнике и соединяющей две галактики со сверхмассивными черными дырами.
Ведущий автор Давиде Торнотти , докторант Миланского университета Бикокка, сообщил в своем заявлении, что благодаря этим наблюдениям исследователи впервые проследили границу между газом в галактиках и материалом в космической паутине с помощью прямых измерений. Поразительная чувствительность MUSE позволила команде захватить свет нити после того, как он путешествовал почти 12 миллиардов лет, чтобы достичь Земли, объяснила команда в исследовании, опубликованном 29 января 2025 года в журнале Nature Astronomy.
На этом изображении из нового исследования видна единственная древняя нить космической паутины с диффузным газом (от желтого до фиолетового), соединяющая две галактики (желтые звезды) на огромном расстоянии примерно в 3 миллиона световых лет.(Изображение предоставлено: Давиде Торнотти/Университет Милана-Бикокка)
На основе текущей космологической модели команда смоделировала ожидаемую нитевидную структуру в космической паутине. «Сравнивая новое изображение космической паутины в высоком разрешении, мы обнаруживаем существенное согласие между текущей теорией и наблюдениями», — сказал Торнотти. Это добавляет поддержку стандартной модели космологии, которую некоторые исследователи начали подвергать сомнению благодаря загадочным наблюдениям за ранней Вселенной с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба.
Четкое изображение и его сильное соответствие прогнозам открывают новые возможности для изучения распределения газа в космических волокнах и его влияния на формирование галактик. Соавтор исследования и научный сотрудник MPA Фабрицио Арригони Баттайя добавил, что команда планирует обнаружить больше волокон в будущих наблюдениях, чтобы получить полное представление о том, как газ течет в космической паутине.
Для того, чтобы быть в курсе новостей в сфере науки, подписывайтесь на наш Telegram-канал.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
