每个星系和星系团都通过宇宙之网与其他星系连接起来。气态流贯穿整个宇宙,最庞大的星系团形成节点。这种结构非常微弱,所有对它的了解都来自宇宙射线源。宇宙之网中的气体会过滤部分光线,天文学家可以通过它进行研究。现在,他们已能够在没有任何光照的情况下进行观测。宇宙中的这些天体连接在一起,如同一张网络覆盖整个太空。
“在最新的发现之前,我们只能在等同于路灯下看到丝状结构,”加州理工学院的首席作者克里斯托弗·马丁教授在一份声明中说道。“现在,我们能够在没有灯的情况下看到它们了。”这一成就得益于由马丁设计的 Keck 宇宙网成像仪,或者称为 KCWI,它安装在夏威夷的 Maunakea 山上的 W. M. 凯克观测站。这个仪器能够测量中性氢的存在,它是宇宙之网的主要成分。特别是,它寻找被激发的氢的柔和辉光,通过一个特定的波长,被称为里曼α谱线。
由于宇宙的膨胀,对于远处的物体来说,这个波长的数值会向光谱的红色部分移动。因此,通过测量不同波长的许多不同的里曼α发射,研究团队不仅可以得出二维宇宙之网的形状,还可以知道该发射来自多远的距离。
“我们基本上是在创造宇宙之网的三维地图,”马丁解释道。“我们为图像中的每个点获取一系列波长的光谱,波长会转化为距离。”理解宇宙之网的结构对我们整个宇宙的理解非常重要。这种结构用气体为星系提供能量,影响它们的演变。它还帮助我们理解暗物质的行为。这是一种假设的物质,被认为存在于所有星系之间(组成宇宙中 85% 的所有物质)。它只通过重力相互作用,因此你需要大而质量庞大的结构来猜测它的分布。
“宇宙之网描绘了我们宇宙的架构,”马丁说。“它是我们星系中大部分常规或重子物质的所在地,并直接追踪了暗物质的位置。”这项研究发表在《自然天文》杂志上。✨
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