เราเพิ่งได้เห็นแวบแรกของเว็บจักรวาลลึกลับที่ผูกจักรวาล

หลังจากนับสสารปกติทั้งหมดในสถานที่ที่เห็นได้ชัดของจักรวาล - กาแลคซี, กลุ่มของกาแลคซีและสื่อกลางอวกาศ - ประมาณครึ่งหนึ่งของมันยังหายไป ดังนั้นไม่เพียง แต่ 85 เปอร์เซ็นต์ของเรื่องในจักรวาลที่สร้างขึ้นจากสิ่งที่ไม่รู้จักสารที่มองไม่เห็นขนานนามว่า "Dark Matter"เราไม่สามารถหาสสารปกติจำนวนเล็กน้อยที่ควรจะอยู่ที่นั่นได้

สิ่งนี้เรียกว่าปัญหา "หายไป baryons" ปัญหา- Baryons เป็นอนุภาคที่ปล่อยหรือดูดซับแสงเช่นโปรตอนนิวตรอนหรืออิเล็กตรอนซึ่งประกอบขึ้นเป็นเรื่องที่เราเห็นรอบตัวเรา Baryons ที่ไม่ได้รับการคิดจะถูกซ่อนไว้ในโครงสร้างเส้นใยที่ซึมผ่านทั้งจักรวาลหรือที่รู้จักกันในชื่อ "The Cosmic Web"

แต่โครงสร้างนี้เข้าใจยากและจนถึงตอนนี้เราได้เห็นเพียงแวบเดียวของมัน ตอนนี้การศึกษาใหม่เผยแพร่ในศาสตร์นำเสนอมุมมองที่ดีกว่าที่จะช่วยให้เราสามารถช่วยแมปสิ่งที่ดูเหมือน

เว็บจักรวาลให้นั่งร้านของโครงสร้างขนาดใหญ่ในจักรวาลที่คาดการณ์ไว้"โมเดลดาราศาสตร์มาตรฐาน"- นักจักรวาลวิทยาเชื่อว่ามีเว็บจักรวาลมืดที่ทำจากสสารมืดและเว็บจักรวาลที่ส่องสว่างทำจากก๊าซไฮโดรเจนส่วนใหญ่

ในความเป็นจริงมีความเชื่อกันว่า 60 เปอร์เซ็นต์ของไฮโดรเจนที่สร้างขึ้นในช่วงบิ๊กแบงอาศัยอยู่ในเส้นใยเหล่านี้

เว็บของเส้นใยก๊าซเป็นที่รู้จักกันในชื่อ "สื่อ intergalactic อบอุ่นร้อนแรง"(ความตั้งใจ) เพราะมันร้อนเท่ากับการตกแต่งภายในของดวงอาทิตย์กาแลคซีมีแนวโน้มที่จะก่อตัวที่จุดตัดของเส้นใยสองเส้นขึ้นไปซึ่งเรื่องนี้มีความหนาแน่นมากที่สุดโดยมีเส้นใยเชื่อมต่อกลุ่มกาแลคซีทั้งหมดในจักรวาล

จนถึงตอนนี้เรายังไม่สามารถตรวจจับสสารมืดได้ นี่เป็นเพราะมันเป็นเช่นนั้นไม่ปล่อยหรือดูดซับแสงดังนั้นจึงไม่สามารถสังเกตได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์ปกติ เส้นใยเว็บของจักรวาลนั้นหายากมากเนื่องจากมีการกระจายมากและพวกเขาไม่ได้ปล่อยแสงเพียงพอที่จะตรวจพบ

นับตั้งแต่การคาดการณ์ดั้งเดิมมีการค้นหาเว็บจักรวาลอย่างเข้มข้นโดยใช้วิธีการที่หลากหลาย

หนึ่งในสิ่งเหล่านี้ขึ้นอยู่กับวัตถุสว่างที่เกิดขึ้นในพื้นหลังตามแนวสายตาเดียวกันกับเส้นใยก๊าซ อะตอมไฮโดรเจนในเส้นใยสามารถดูดซับแสงที่ความยาวคลื่นเฉพาะในอัลตราไวโอเลต สิ่งนี้สามารถตรวจพบได้ว่าเป็นเส้นการดูดซับในแสงจากวัตถุพื้นหลังเมื่อแบ่งออกเป็นสเปกตรัมโดยความยาวคลื่น

วิธีนี้ใช้โดยใช้quasarsซึ่งเป็นวัตถุขนาดใหญ่ที่สว่างมากในระยะทางไกลและแม้กระทั่งมีพื้นหลังกาแลคซี-

กาแลคซีส่องสว่างเว็บ

การศึกษาใหม่มีการจัดการเพื่อตรวจจับก๊าซในรูปแบบใหม่ทั้งหมดซึ่งช่วยให้การถ่ายภาพสองมิติของเว็บจักรวาลแทนที่จะพึ่งพาตำแหน่งสุ่มของแหล่งกำเนิดแสงที่อยู่เบื้องหลังคลาวด์ก๊าซที่ใช้ในการศึกษาการดูดซับ

วัตถุที่พวกเขาศึกษาจับอย่างจับใจชื่อ SSA22เป็นโปรโตคลัสเตอร์ซึ่งหมายความว่าเป็นกลุ่มของกาแลคซีในวัยเด็ก มันอยู่ไกลกว่าบิตที่วัดได้ก่อนหน้านี้ของเว็บจักรวาล - แสงเดินทางประมาณ 12 พันล้านปีเพื่อไปถึงเรา ซึ่งหมายความว่าเรากำลังมองย้อนกลับไปในช่วงแรกของจักรวาลช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถตรวจสอบว่าเส้นใยรวมตัวกันเป็นครั้งแรก

ไม่กี่ปีที่ผ่านมามีกาแลคซีที่ขึ้นรูปเป็นดาวฤกษ์ที่เรียกว่า "กาแลคซีย่อยมิเตอร์"ตรวจพบใกล้กับศูนย์กลาง การศึกษาใหม่นี้พบกาแลคซี 16 แห่งและแหล่งเอ็กซ์เรย์ที่ทรงพลังแปดแหล่งซึ่งเป็นความหนาแน่นของวัตถุดังกล่าวที่หายากในยุคแรก ๆ นี้

วัตถุให้ปริมาณรังสีไอออไนซ์จำนวนมากกับก๊าซไฮโดรเจนทั้งหมดของเส้นใยซึ่งทำให้มันปล่อยแสงที่เราสามารถตรวจจับได้ - เทคนิคที่มีสัญญามากกว่าการดูดซับ

ความลึกลับอีกประการหนึ่งที่การศึกษาครั้งนี้ช่วยในการแก้ปัญหาคือการก่อตัวของกาแลคซีย่อยมิเตอร์ คำอธิบายที่ตกลงกันอย่างกว้างขวางที่สุดคือพวกเขาก่อตัวเป็นผลมาจากกาแลคซีปกติสองกาแลคซีที่ผสานดังนั้นจึงกลายเป็นกาแลคซีขนาดใหญ่ที่มีปริมาณแสงเป็นสองเท่า

อย่างไรก็ตาม,การจำลองคอมพิวเตอร์แสดงให้เห็นว่ากาแลคซีเหล่านี้สามารถเติบโตจากก๊าซเย็นที่ไหลเข้ามาจากเว็บจักรวาลใกล้เคียง สถานการณ์นี้ได้รับการยืนยันจากการศึกษาใหม่นี้

กลุ่มกาแลคซีขนาดใหญ่จากการจำลองด้วยเส้นใย (โจชัวยืม/C-Eagle)

แผนที่โดยละเอียด

การศึกษาใหม่ปูทางสำหรับการทำแผนที่ที่เป็นระบบมากขึ้นสองมิติของเส้นใยก๊าซที่สามารถบอกเราเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวของพวกเขาในอวกาศ

การศึกษาในอนาคตช่วยแมปเพิ่มเติมบนเว็บคอสมิคที่ซ่อนอยู่ นอกเหนือจากการดูกลุ่มกาแล็กซี่ที่เต็มไปด้วยวัตถุที่สว่างเรายังสามารถติดตามการปล่อยเว็บได้วิทยุหรือรังสีเอกซ์ความยาวคลื่น อย่างไรก็ตามเอ็กซ์เรย์มีร่องรอยของก๊าซที่ร้อนกว่าจำนวนมาก ข้อเสนอหอสังเกตการณ์เอ็กซ์เรย์ Athenaจะให้ภาพเต็มของเส้นใยร้อนรอบ ๆ กลุ่มกาแลคซีในจักรวาลใกล้เคียง

ภารกิจที่เสนออีกประการหนึ่งสำหรับเกินในปี 2050 คือการใช้ไฟล์พื้นหลังไมโครเวฟจักรวาล- แสงที่เหลือจากบิ๊กแบง - เป็นก"แสงพื้นหลัง"และมองหาสำนักพิมพ์ที่ดีที่เหลืออยู่ในเว็บจักรวาล

เครื่องมือทั้งหมดเหล่านี้จะเปิดเผยโครงสร้างทั้งหมดของเว็บจักรวาลและให้การสำรวจสำมะโนประชากรที่ชัดเจนของเรื่องในจักรวาล

ยิ่งไปกว่านั้นเรารู้ว่า Baryons ตั้งอยู่ในเส้นใยสสารมืดของจักรวาลเพื่อสร้างเส้นใยของตัวเองเช่นโฟมเหนือคลื่นที่มีอยู่ ซึ่งหมายความว่าแผนที่รายละเอียดของเส้นใยก๊าซสามารถช่วยให้เราติดตามโครงสร้างสสารมืดที่ซ่อนอยู่ได้มากขึ้นและในที่สุดก็ช่วยให้เราเข้าใจธรรมชาติลึกลับของมัน

Andreea Fontอาจารย์อาวุโสที่สถาบันวิจัยดาราศาสตร์ฟิสิกส์Liverpool John Moores University-

บทความนี้ถูกตีพิมพ์ซ้ำจากบทสนทนาภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่านบทความต้นฉบับ-