Πρώτες εικόνες του φευγαλέου «κοσμικού ιστού». The intergalactic medium unveiled: Cosmic Web Imager directly observes 'dim matter'

Νέο όργανο σε τηλεσκόπιο επέτρεψε στους επιστήμονες να δουν τα... διαγαλαξιακά ποτάμια. This is a comparison of the Lyman alpha blob observed with the Cosmic Web Imager and a simulation of the cosmic web based on theoretical predictions. Credit: Christopher Martin, Robert Hurt

Ένα νέο όργανο που λειτουργεί σε τηλεσκόπιο της Καλιφόρνια επέτρεψε στους αστρονόμους να συλλάβουν τις πρώτες εικόνες του λεγόμενου διαγαλαξιακού μέσου, αχανών νημάτων αερίου που εκτείνονται ανάμεσα στους γαλαξίες και περιέχουν το μεγαλύτερο μέρος της κανονικής ύλης στο Σύμπαν.

Το αρχέγονο αέριο

Observation of Lyman alpha blob in emerging galaxy cluster SSA22 taken with Caltech's Cosmic Web Imager, showing gas filaments flowing into blob as shown by arrows. Credit: Christopher Martin, Robert Hurt

Τη δεκαετία του 1980 οι κοσμολόγοι προέβλεψαν ότι το αέριο από το οποίο αποτελούνταν το νεογέννητο Σύμπαν δεν ήταν ομοιόμορφα κατανεμημένο στο Διάστημα, αλλά διατάχθηκε σε μορφή μικρών και μεγάλων καναλιών που ρέουν ανάμεσα στους γαλαξίες. Τα κανάλια αυτά, ή νήματα αερίου, πιστεύεται ότι σχηματίζουν μια δομή σαν σφουγγάρι, τον λεγόμενο κοσμικό ιστό ή διαγαλαξιακό μέσο.

Το αέριο που περιέχουν τα διαγαλαξιακά νήματα, σχεδόν αποκλειστικά αρχέγονο υδρογόνο, εκτιμάται ότι αντιστοιχεί στα τρία τέταρτα της κανονικής ύλης που βλέπουμε το Σύμπαν (τα δύο άλλα βασικά συστατικά είναι η αόρατη σκοτεινή ύλη και η μυστηριώδης σκοτεινή ενέργεια).

The Cosmic Web Imager installed in the Cassegrain cage of the Hale 200 inch telescope at Palomar Observatory. Credit: Matt Matuszewski

Μέχρι σήμερα, η δομή του κοσμικού ιστού ήταν εν πολλοίς αντικείμενο θεωρητικής εικασίας. Αυτό τώρα αλλάζει χάρη στο Cosmic Web Imager, ενός φασματογράφου που λειτουργεί στο τηλεσκόπιο Hale του Αστεροσκοπείου Πάλομαρ στην Καλιφόρνια.

Η «φωτογραφία»

Αέριο του διαγαλαξιακού μέσου δείχνει να εισρέει στην περιοχή ενός κβάζαρ. Observation of quasar (QSO 1549+19) taken with Caltech's Cosmic Web Imager. Blue shows hydrogen gas surrounding and inflowing to quasar. Credit: Christopher Martin, Robert Hurt

Ερευνητές του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Καλιφόρνια (Caltech) χρησιμοποίησαν το Cosmic Web Imager για να μελετήσουν δύο περιοχές του ουρανού που φωτίζονται από δύο εξαιρετικά λαμπρά αντικείμενα, ένα κβάζαρ και ένα νεογέννητο γαλαξιακό σμήνος.

Οι παρατηρήσεις δείχνουν ένα λεπτό νήμα αερίου, μήκους ενός εκατομμυρίου ετών φωτός, να ρέει προς το κβάζαρ, όπου πιθανώς τροφοδοτεί τη γέννηση νέων άστρων στο γαλαξία που φιλοξενεί το κβάζαρ. Στην περίπτωση του γαλαξιακού σμήνους, οι ερευνητές τρία νήματα που δείχνουν να ρέουν προς το κέντρο του σμήνους.

Τα δύο λαμπρά αντικείμενα της μελέτης, τα οποία φαίνονται από τη Γη όπως ήταν μόλις 2 δισ. χρόνια μετά τη γέννηση του Σύμπαντος, αναγκάζει το αέριο των νημάτων να λάμπει: το υδρογόνο του σύννεφου απορροφά την εισερχόμενη ακτινοβολία και την επανεκπέμπει σε χαρακτηριστικό μήκος κύματος το οποίο ανίχνευσαν οι ερευνητές.

The integral field unit of the Cosmic Web Imager. Credit: Matt Matuszewski

Ακόμα πιο καθαρές εικόνες του κοσμικού ιστού ίσως προκύψουν από σχεδιαζόμενες παρατηρήσεις με τηλεσκόπια σε ερευνητικά αερόστατα ή σε τροχιά. Η τελευταία μελέτη παρουσιάζεται σε δύο επιμέρους δημοσιεύσεις στην επιθεώρηση «Astrophysical Journal».