În pustia rece a spațiului, galaxiile se împletesc în jurul focurilor de tabără ale stelelor și atragerea sigură a unor găuri negre supermasive. Între aceste grupări confortabile de galaxii, în care spațiul gol se întinde pentru milioane de ani-lumină în jurul valorii, o ușoară autostradă de gaz leagă întunericul.
Această rețea gazoasă, intergalactică, este cunoscută pe modele cosmologice sub numele de rețea cosmică. Fabricat din filamente lungi de hidrogen rămas din Big Bang, se consideră că reteaua conține cea mai mare parte (mai mult de 60%) din gazul din univers și alimentează direct toate spațiile producătoare de stele din spațiu. La intersecțiile în care se suprapun filamentele, apar galaxii. Cel puțin, asta este teoria.
Filamentele pânzei galactice nu au fost niciodată observate direct înainte, deoarece se numără printre cele mai slabe structuri din univers și sunt ușor umbrit de strălucirea galaxiilor din jurul lor. Însă acum, într-un studiu publicat astăzi (3 octombrie) în revista Science, cercetătorii au împânzit împreună prima fotografie a filamentelor cosmice care converg pe un grup de galaxii îndepărtate, datorită unora dintre cele mai sensibile telescoape de pe Pământ.
Imaginea (de mai jos) arată filamente albastre de hidrogen care traversează un grup de galaxii albe antice, situate la aproximativ 12 miliarde de ani lumină de Pământ (ceea ce înseamnă că galaxiile s-au născut în aproximativ primul miliard și jumătate de ani după Big Bang). Luminate ușor de strălucirea ultravioletă a galaxiilor în sine, filamentele se întind mai mult de 3 milioane de ani-lumină, confirmându-și statutul de unele dintre cele mai gargantuane structuri din spațiu.
"Aceste observații ale celor mai slabe structuri, cele mai mari din univers, sunt o cheie pentru a înțelege modul în care universul nostru a evoluat de-a lungul timpului", a scris Erika Hamden, astronomă la Observatorul Steward al Universității din Arizona, într-un comentariu însoțitor la noul studiu. (Hamden nu a fost implicat în cercetare.) Aceste observații, a adăugat Hamden, sunt „doar vârful aisbergului” de detectare a cosmițelor web, cercetările dezvăluind imagini suplimentare ale pânzei în alte colțuri antice ale spațiului.
Conectarea la web
După cum observă noul studiu, înțepăturile de hidrogen care alcătuiesc filamentele cosmicului sunt atât de slabe, încât abia se disting de cerul gol. Așadar, cum au reușit cercetătorii să încaseze aceste trăsături din întuneric? Folosind galaxiile din interiorul web "ca lanterne cosmice", a scris Hamden.
Folosind un instrument numit Exploratorul Spectroscopic Multi Unit pe Telescopul foarte mare al Observatorului European din Sud, cercetătorii au făcut zoom pe un grup antic de galaxii localizat în constelația Vărsător, cunoscut pentru a fi atât extrem de vast, cât și extrem de vechi. Lumina din stelele nou-născuților și găurile negre care mărunțesc materia au luminat slab înțepăturile de hidrogen care se învârt în aceste dintre galaxii, permițând cercetătorilor să pună în scenă un contur vag al filamentelor cosmice de acolo.
Observațiile au scos la iveală două autostrăzi paralele de hidrogen care leagă punctele galactice de-a lungul a milioane de ani-lumină, legate de un al treilea flux de gaz care le leagă în diagonală ca o rampă cosmică. Fidele modelelor cosmologice, filamentele de gaz păreau să alimenteze direct cele mai active galaxii formatoare de stele de pe rețea, pompând hidrogen chiar în casele soarelui nou-născuți și găurile negre flămânde.
Acest studiu oferă cele mai convingătoare dovezi că web-ul cosmic există, la fel cum prezic modelele, a scris Hamden. Cu toate acestea, studiul structurilor atât de slabe și de îndepărtate are limitări evidente. Pentru unul, este aproape imposibil de spus de unde încep marginile fiecărui capăt de filament de hidrogen și spațiul gol, ceea ce permite diferiților cercetători să definească diferit limitele filamentelor, ceea ce poate duce la diferite imagini ale structurilor. În plus, telescoapele la sol pot detecta filamente numai din cele mai îndepărtate, cluster-uri de galaxie antice, care emit suficientă lumină pentru a dezvălui cum a apărut reteaua cosmică la scurt timp după Big Bang.
Un telescop UV bazat pe spațiu ar putea deschide ușa pentru a studia modul în care rețeaua se conectează la galaxii mai tinere și mai slabe, dar implementarea unui astfel de instrument ar fi dificil și scump, a scris Hamden. În cele din urmă, acest nou studiu nu îi pune pe stargazii Pământului mai aproape de lumile antice și misterioase din univers - dar ne amintește că este posibil să fim mai conectați la ei decât am crezut.
