Въпреки че Вселената е голямо място и разположението на всички обекти в нея изглежда хаотично, структурирането в нея е много по-стриктно, отколкото ни се струва на пръв поглед.
Според нашите модели на Вселената, както и все повечето доказателства по въпроса, нишки от тъмна материя свързват масивни обекти като галактики и галактически купове в една огромна космическа мрежа.
Именно по тези нишки тече водород, който от своя страна се влива в галактиките. Нишките обаче (и по-специално бледите емисии от дифузния водород) не се виждат особено лесно – особено на фона на ярките сияещи звезди и галактиките и галактическото ядро. Картографирането им е още по-трудна задача.
Международен екип от астрономи, ръководен от Роланд Бейкън от астрофизичния изследователски център „Лион“ във Франция, обаче направиха значителен прогрес в това отношение. Те успяха да заснемат директно няколко нишки от космическата мрежа в ранната Вселена, приблизително на 12 млрд. светлинни години от нас.
От една страна, техните резултати, постигнати след дългогодишни проучвания и разработки, представляват най-силното до момента доказателство за съществуването на космическата мрежа. От друга, те откриват и доказателства, че голяма популация от галактики-джуджета подхданват водородните емисии (сияния) в нишките.
Поради факта, че е изключително трудно да видим космическата мрежа, до този момент много от нашите доказателства по въпроса са били индиректни. Някои учени използваха начина, по който масата изкривява пространство-времето (т.нар. ефект на гравитационна леща), за да потърсят изкривявания по пътя на далечната светлина – това би означавало, че нишките от космическата мрежа се намират между нейния източник и нас.
Други изследователи прибягват до помощта на квазарите – изключително ярки далечни галактики – за да търсят светлината, абсорбирана от водорода по нишките.
По-горе – космологична симулация на далечната Вселена – със светлина, излъчвана от водородните атоми в космическата мрежа в регион, разположен на площ от около 15 млн. светлинни години. Източник: Jeremy Blaizot/projet SPHINX.
Бейкън и екипът му обаче подхождат по-различно – те се „взират“ в един миниатюрен регион на небосвода с мощен телескоп за особено дълго време. Благодарение на инструмента MUSE на Много големия телескоп (VLT) на Европейската южна обсерватория в Чили изследователите извършват невероятните 140-часови наблюдения над част от небето, която е включена и във фотографиите на Вселената, обхващащи области от свръхдълбокия космос (Hubble Ultra Deep Field) и получени от космическия телескоп „Хъбъл“.
Подобни проучвания са извършвани и преди – астрономите търсят лъчите от светлина в галактически купове – нишки от йонизиран газ от самите галактики. И в това отношение работата на екипа на Бейкън се различава – предишните изследвания са проучвали по-екстремните среди, докато новото умишлено насочва вниманието си към по-невзрачен регион.
Самите наблюдения са извършени в периода август 2018-та – януари 2019-та. Астрономите е трябвало да ги извършат на части по време на новолунието, за да минимизират потенциалните смущения.
По-горе: космологична симулация на влакно, състоящо се от стотици хиляди малки галактики. Източник: Thibault Garel/Roland Bacon.
Впоследствие екипът е трябвало да обработи и анализира данните – това е отнело още една година. Усилията обаче са си стрували – близо 40 процента от галактиките в техните данни не са били открити при Ultra Deep Field фотографиите.
Още по-интересното в случая е, че според анализа на екипа по-голямата част от водородните емисии могат да бъдат приписани на голяма популация от звездообразуващи галактики-джуджета, разпрострени по самото влакно. Не можем да ги различим една от друга, разбира се (все пак се намират на твърде голямо разстояние от нас), но бъдещите проучвания биха могли да ни помогнат да потвърдим това откритие.
Ако галактиките-джуджета също се стичат по влакната на мрежата (досущ като водни капки по нишката на паяк), това би могло да обясни как галактиките са се формирали и нараснали – при това до поразителните размери, каквито наблюдаваме в ранната Вселена (въпрос, който озадачава космолозите от край време).
Изследването е публикувано в Astronomy & Astrophysics.
