У холодній пустині космосу галактики стискаються навколо багаття зірок та впевнено тягнуть надмасивні чорні діри. Між цими затишними скупченнями галактик, де довгий мільйон світлових років простягається порожній простір довкола, слабке шосе газу мостить темряву.
Ця газова, міжгалактична мережа відома в космологічних моделях як космічна павутина. Складена з довгих ниток водню, що залишилися від Великого вибуху, павутина вважає, що вона містить більшу частину (понад 60%) газу у Всесвіті і безпосередньо живить усі райони, що виробляють зірку в космосі. На перехрестях, де нитки перекриваються, з’являються галактики. Принаймні, це теорія.
Нитки галактичної павутини раніше ніколи не спостерігалися безпосередньо, оскільки вони є одними з найменших структур у Всесвіті і легко затьмарюються сяйвом галактик навколо них. Але тепер у дослідженні, опублікованому сьогодні (3 жовтня) у журналі Science, дослідники зібрали першу в історії фотографію космічних ниток, що сходяться на далекому скупченні галактик, завдяки деяким з найбільш чутливих телескопів на Землі.
На зображенні (внизу) зображені сині нитки перетину водню через скупчення древніх білих галактик, розташованих приблизно за 12 мільярдів світлових років від Землі (тобто галактики народилися приблизно за перший мільярд за півтора року після Великого вибуху). Ніжно освітлені ультрафіолетовим сяйвом самих галактик, нитки розтягуються на понад 3 мільйони світлових років, підтверджуючи свій статус однієї з найгаргантських структур у космосі.
"Ці спостереження за найменшими, найбільшими у Всесвіті структурами є ключем до розуміння того, як наша Всесвіт розвивалася в часі", - написала в супровідному коментарі до нового дослідження Еріка Хамден, астроном з обсерваторії Стюарда університету Арізони. (Хамден не брав участі в дослідженні.) Ці спостереження, додав Хамден, "є лише вершиною айсберга" космічного виявлення Інтернету, при цьому дослідження виявляють подальші зображення Інтернету в інших древніх куточках космосу.
Підключення до Інтернету
Як зазначається в новому дослідженні, пучки водню, що складають нитки космічної павутини, настільки слабкі, що їх важко відрізнити від порожнього неба. Отже, як вдалося дослідникам придумати ці риси з темряви? Використовуючи галактики всередині мережі "як космічні ліхтарики", - написав Хамден.
Використовуючи інструмент під назвою Мульти-одиничний спектроскопічний дослідник на дуже великому телескопі Європейської південної обсерваторії, дослідники збільшували масштаб старовинного скупчення галактик, розташованих у сузір'ї Водолія, відомих тим, що вони надзвичайно великі та надзвичайно старі. Світло від новонароджених зірок і чорноподібні чорні діри слабко висвітлювали пучки водню, що кружляли всередині цих галактик і між ними, дозволяючи дослідникам скласти туманний контур ниток космічної павутини.
Спостереження виявили дві паралельні магістралі водню, що з'єднували галактичні точки протягом мільйонів світлових років, з'єднані третім потоком газу, що з'єднує їх по діагоналі, як космічний відбій. Вірно космологічним моделям, ніби газові нитки безпосередньо подавали найактивніші зірчасті галактики в сітці, закачуючи водень прямо в будинки новонароджених сонців і голодні чорні діри.
Це дослідження дає найбільш переконливі докази того, що космічна павутина існує, як прогнозують моделі, писав Хамден. Однак вивчення структур, таких слабких і далеких, має очевидні обмеження. Для одного майже неможливо сказати, де закінчуються краї кожної водневої нитки і порожній простір, що дає змогу різним дослідникам визначати межі ниток по-різному, що може призвести до різних зображень структур. Крім того, наземні телескопи можуть виявляти нитки лише з найвіддаленіших, древніх кластерів галактики, які випромінюють достатньо світла, щоб виявити, як космічна павутина з’явилася незабаром після Великого вибуху.
Космічний УФ-телескоп може відкрити двері для вивчення того, як мережа підключається до молодших, слабших галактик, але розгортання такого інструменту було б складно і дорого, написав Хамден. Зрештою, це нове дослідження не зближує зоряних Земляків зі стародавніми та таємничими світами у Всесвіті - але це нагадує нам, що ми можемо бути з ними більше пов’язані, ніж ми думали.
