Oι αστρονόμοι διέκριναν τον μυστηριώδη κοσμικό ιστό που συνδέει τους γαλαξίες. Massive filaments fuel the growth of galaxies and supermassive black holes

Εκτιμάται ότι ο κοσμικός ιστός, ο οποίος σήμερα περιλαμβάνει πάνω από το 60% των συνολικών αερίων του σύμπαντος, εμφανίστηκε αρκετές εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια μετά τη «Μεγάλη Έκρηξη» μαζί με τους πρώτους γαλαξίες. Map showing the gas filaments (blue) running from the top to the bottom of the image, detected using the MUSE instrument at the Very Large Telescope. The white dots embedded within these filaments are very active star forming galaxies which are being fed by the filaments, and which are detected using the Atacama Large Millimeter/submillimeter array. Credit: Hideki Umehata

Ένας τεράστιος, σχεδόν αόρατος, ιστός μιας μυστηριώδους κοσμικής «αράχνης» συνδέει τα πάντα στο σύμπαν και για πρώτη φορά οι επιστήμονες μπόρεσαν να τον παρατηρήσουν άμεσα σε μεγάλη κλίμακα.

Οι «λεωφόροι», τα «ποτάμια» ή τα «δίχτυα» αυτού του ιστού, που διασυνδέουν γαλαξίες, αποτελούνται από αέρια κυρίως υδρογόνου.

Οι κοσμολόγοι είχαν αναπτύξει τη θεωρία ότι όλοι οι γαλαξίες του σύμπαντος διασυνδέονται μέσω ενός τεράστιου ιστού ή δικτύου, αλλά δεν είχε καταστεί δυνατή η ανίχνευση του, επειδή είναι μια από τις πιο αχνές κοσμικές δομές και εύκολα σκεπάζεται από τη λάμψη των πέριξ γαλαξιών.

Map showing the gas filaments (blue) running from the top to the bottom of the image, detected using the MUSE instrument at the Very Large Telescope. In colors, the optical light as seen by the Subaru telescope, coming from the galaxies that are visible in this region of the night sky, including galaxies that are physical associated with the filaments but also galaxies in the foreground and background of this structure. Credit: Hideki Umehata

Τώρα μια διεθνής ομάδα αστρονόμων ανακοίνωσε ότι κατάφερε να παρατηρήσει και να φωτογραφήσει για πρώτη φορά σε ένα αρχαίο σμήνος γαλαξιών τα «νήματα» αυτά, που συνδέουν δεκάδες γαλαξίες μεταξύ τους, παρέχοντας έτσι βάσιμες ενδείξεις ότι όντως η κοσμολογική θεωρία ισχύει.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον αστρονόμο Χιντέκι Ουμεχάτα του Πανεπιστημίου του Τόκιο και του ερευνητικού κέντρου RIKEN, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Science», εντόπισαν δύο τεράστια «πλοκάμια» του κοσμικού ιστού, αποτελούμενα από υδρογόνο, σε ένα γαλαξιακό σμήνος (SSA22) στον αστερισμό του Υδροχόου, σε απόσταση περίπου 12 δισεκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη.

Η παρατήρηση του αέριου ιστού έγινε με το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο (VLT) του Ευρωπαϊκού Νοτίου Αστεροσκοπείου (ESO) στη Χιλή.

«Είναι η πρώτη φορά που πραγματικά βλέπουμε τους ιστούς, οι οποίοι συνδέουν ένα αριθμό γαλαξιών», δήλωσε ο Ουμεχάτα.

This is an image showing filaments in massive galaxy cluster using the C-EAGLE simulation. Credit: Joshua Borrow

Εκτιμάται ότι ο κοσμικός ιστός, ο οποίος σήμερα περιλαμβάνει πάνω από το 60% των συνολικών αερίων του σύμπαντος, εμφανίστηκε αρκετές εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια μετά τη «Μεγάλη Έκρηξη», μαζί με τους πρώτους γαλαξίες, καθώς η δύναμη της βαρύτητας βοήθησε να σχηματιστούν «ποτάμια» υδρογόνου ανάμεσα τους. Στα σημεία διασταύρωσης των «ποταμών», έλαβε χώρα η δημιουργία γαλαξιών, άστρων, μαύρων οπών και κβάζαρ (ενεργών γαλαξιακών κέντρων).

Ο ιστός που είδαν οι αστρονόμοι, εκτείνεται σε μεγάλη απόσταση άνω των τριών εκατομμυρίων ετών φωτός, παρόλα αυτά δεν αποτελεί παρά ένα μικρό μόνο μέρος του συνολικού συμπαντικού διαγαλαξιακού ιστού.

«Είδαμε απλώς την κορυφή του παγόβουνου του κοσμικού ιστού. Αλλά πάντως επιβεβαιώσαμε την ύπαρξη του. Είναι κάτι τρομερά παράξενο. Κοιτάζεις το διάστημα και νομίζεις ότι είναι άδειο, αλλά στην πραγματικότητα δεν είναι. Υπάρχει αυτή η γιγάντια θαυμάσια δομή του κοσμικού ιστού», δήλωσε η Έρικα Χάμντεν του Πανεπιστημίου της Αριζόνα.

Πηγές: H. Umehata at RIKEN Cluster for Pioneering Research in Saitama, Japan el al., "Gas filaments of the cosmic web located around active galaxies in a protocluster," Science (2019). science.sciencemag.org/cgi/doi … 1126/science.aaw5949 - https://phys.org/news/2019-10-massive-filaments-fuel-growth-galaxies.html - https://www.kathimerini.gr/1045494/gallery/epikairothta/episthmh/gia-prwth-fora-oi-astronomoi-eidan-ton-mysthriwdh-kosmiko-isto-poy-syndeei-toys-gala3ies-sto-sympan