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宇宙网链网链细丝氢元素,三者间有着怎

来源:培根 时间:2025/1/22
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本文参加百家号#科学了不起#系列征文赛。

简介:绘制出宇宙网链的图片,天文学家开创性地揭露了新宇宙网链图像

宇宙浩瀚,其中的种种物质可能看起来杂乱无序,但蕴含着远甚于我们能见的结构。根据宇宙模型和越来越多的证据,暗物质细丝连接着大量物质,比如广袤空间里的星系和星系团以及宇宙网。

正是氢元素沿着这些细丝流动,注入银河,但是它们并不易见。在所有明亮炽热的星辰、星系和星系核中,星系间四散的氢元素发射出虚弱的光,我们很难看到它们,更不必说形成图像。

但是我们更进一步了。一个由法国里昂天文研究中心罗兰·培根领导的国际团队,经过数年间的工作积累,已经直接想象出早期宇宙的几个宇宙网链细丝图像,其大约亿光年长。

他们的成果不仅最有力地证实了宇宙网链的存在,还证实了大量矮星系为氢元素在细丝间发出微弱的光提供动力。这一发现会极大地改变我们对宇宙初期星系形成的理解。

由于很难目睹宇宙网链,目前我们的许多证据都是间接的。一些科学家利用质量扭曲时空的方式——引力透镜——来寻找遥远光路径的扭曲,这表明宇宙网链的一缕在它的源头和我们之间。

其他的一些研究者使用类星体光,极度明亮遥远的星系,以研究氢元素沿着细丝对光的吸收。

上图:遥远宇宙的宇宙学模拟图,在一个大约万平方光年区域内的宇宙网链中氢元素发出的光。

培根和他的团队采取了一种不同的方式。用一个极佳的望远镜长时间盯着天空中极小的一个区域。通过使用在智利的欧洲南方天文台超大型望远镜上的穆斯测量仪,该团队对天空的一部分进行了令人难以置信的长达个小时的观测,这部分天空也出现在了哈勃空间的超深视场中。

天文学家进行过类似的研究,在星系团中寻找光线—被星系自身电离的气体线。同样,培根团队的工作也不同于先前:他们早期研究调查了极端环境,而新的研究着重于研究常见的地区。

在规划阶段之后,团队花费数月进行观测才获得年8月至年1月的数据。为了将干扰降到最低,他们不得不在新月之间整批进行。

上图:由成千上万的小星系组成的细丝宇宙学模拟图(如左图所示,MUSE观测结果如右图)。

随后,团队还要处理分析数据,这又需要花费一年。

但是这值得。他们的数据中有40%的星系在极深领域检测不到,研究者还拍下了跨越了数百万光年的宇宙网链发光的氢原子。

值得

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