跨越并连接宇宙的巨大的、几乎看不见的细丝网络终于被发现在黑暗中闪闪发光。
在漆黑的星际空间中,天文学家直接探测到这些细丝在穿过深渊时发出的微弱光芒。 此前,我们对这个庞大网络的唯一检测是在类星体等物体,宇宙中最亮的光。
现在,我们已经在黑暗中看到了它,那里是大多数网络潜伏的地方。
“在这项最新发现之前,我们在相当于灯柱的地方看到了丝状结构,”加州理工学院的天体物理学家克里斯托弗·马丁说。 “现在我们不用灯也能看到它们了。”
尽管宇宙中物体之间的距离很远,但它并不像乍一看所暗示的那样,是一系列孤立的岛屿。 我们的宇宙模型表明存在一个巨大的宇宙网络暗物质,其链跨越这些距离,将星系与星系、簇与簇连接起来。
沿着这些在宇宙早期阶段在重力作用下凝聚的细丝,来自稀疏星系际介质的氢聚集并流动。 人们认为,这些氢会进入正在生长的星系,为它们提供制造闪闪发光的恒星的新鲜物质。

在充满明亮物体的宇宙中,冷扩散氢的微弱光芒并不容易被发现。 但找到它是天文学和宇宙学的一个重要目标。
它可以为我们提供有关宇宙如何继续演化和增长的信息,以及宇宙中不可见的暗物质和缺少正常物质可能潜伏:估计60%中形成的氢的大爆炸被认为存在于宇宙网络中。
“宇宙网描绘了我们宇宙的结构,”马丁说。 “这是我们银河系中大多数正常物质或重子物质所在的地方,并直接追踪暗物质的位置。”
因此,为了寻找宇宙网中最难找到的部分,马丁和他的同事设计了一种专用仪器来寻找暗淡的物质。莱曼α发射? 氢吸收和重新发射辐射时的光谱指纹。 凯克宇宙网络成像仪 (KCWI) 位于夏威夷莫纳克亚的 WM 凯克天文台。
宇宙充满了不同种类的光,包括太阳系的辉光和银河系的辉光。 当你从地球上观察时,大气光会使光线变得更加复杂。 因此,马丁设计了一种方法,从 KCWI 的观测中减去这种光。
“我们观察两个不同的天空,A 和 B,”他解释说。
“细丝结构在斑块的两个方向上的距离不同,因此您可以从图像 B 中获取背景光,然后从 A 中减去它,反之亦然,只留下结构。我在 2019 年对此进行了详细模拟让自己相信这个方法会起作用。”
然后,研究人员研究了天空中的一些区域,寻找莱曼阿尔法线的浓度。
由于宇宙正在膨胀,距离较远的光的波长会向光谱的红端衰减; 因此,发射的光越红,光就越远。 这使得团队能够编制三维发射图? 光经过 10 到 120 亿年才到达我们这里。
这代表了宇宙历史上的一个时期,当时一切都还处于 138 亿年前大爆炸之后的早期形成阶段。 结果是我们第一次看到宇宙最黑暗角落里复杂的宇宙网。 研究人员表示,这提供了一种追踪宇宙网、追踪宇宙物质并了解所有事物如何聚集在一起的新方法。
“我们非常兴奋,”天体物理学家兼仪器科学家 Mateusz Matuszewski 说道加州理工学院的博士,“这个新工具将帮助我们了解更遥远的细丝以及第一批恒星和恒星诞生的时代。黑洞形成。”
该研究发表于自然天文学。