Nové snímky odhalují kolosální vesmírnou síť číhající v temném vzdáleném vesmíru

V těch největších možných měřítcích vesmír připomíná síť světla, kterou spřádá nepředstavitelně velký pavouk. Nyní astronomové detekovali velmi slabé světlo z těchto vláken kosmické sítě v hlubokém, temném, vzdáleném vesmíru.

Většina z nás si pravděpodobně představuje vesmír jako hemžící se masu galaxií a hvězd roztroušených víceméně náhodně po vesmíru, ale oddálení dostatečně daleko a ve skutečnosti nabývá struktury gigantické sítě. Galaxie mají tendenci se shlukovat na křižovatkách této sítě, spojené vlákny plynu táhnoucími se miliony světelných let dlouhými. Mezery mezi těmito vlákny jsou neuvěřitelně prázdné mezery v prostoru.

V roce 2015 použili astronomové z Caltechu přístroj Keck Cosmic Web Imager (KCWI) k zachycení snímků kosmické sítě ve vzdáleném vesmíru. Jediný způsob, jak tým mohl vidět velmi slabá vlákna, bylo díky světlu nedalekého kvasaru. V nové studii se týmu podařilo přímo zobrazit světlo ze samotných vláken.

„Před tímto posledním zjištěním jsme viděli vláknité struktury pod ekvivalentem kandelábry,“ řekl Christopher Martin, hlavní autor studie. „Teď je můžeme vidět bez lampy.“

V nové studii se týmu podařilo zobrazit slabší struktury pomocí nových metod k odfiltrování světla pozadí, jako je světlo z naší vlastní atmosféry, sluneční soustavy a galaxie.

„Díváme se na dva různé úseky oblohy, A a B,“ vysvětlil Martin. „Struktury vláken budou ve dvou směrech v polích ve zřetelných vzdálenostech, takže můžete vzít světlo pozadí z obrázku B a odečíst ho od A a naopak, ponechat pouze struktury.“ V roce 2019 jsem provedl podrobné simulace, abych se přesvědčil, že tato metoda bude fungovat.“

Pomocí této techniky se KCWI podařilo zachytit světlo z nejsilnější emisní čáry – plynného vodíku – ve světelném spektru z těchto vláken v oblasti kosmické sítě vzdálené 10 až 12 miliard světelných let. Tato konkrétní část vlákna číhala v temnějším koutě vesmíru, dále od kup galaxií, kvasarů nebo jiných světelných zdrojů, kde by normálně zůstala skryta.

Vzhledem k tomu, že expanze vesmíru posouvá světlo směrem k červenému konci spektra, světelné podpisy ze vzdálenějších objektů se zdají být červenější než ty, které jsou nám bližší. S ohledem na to byl tým schopen pořídit dvourozměrné snímky z KCWI, oddělit je na základě vlnových délek viditelného světla a naskládat je, aby vytvořil 3D obraz vzdáleného kusu kosmické sítě. Jiné studie nedávno zobrazily slabou záři vláken kosmické sítě pomocí HST Ultra Deep field survey.

Schopnost astronomů rozkládat tato vlákna se také jen zlepší. KCWI byla nedávno vylepšena o novou součást, která vidí části spektra s delší vlnovou délkou – červenější bity – což jí v podstatě umožní podívat se dále zpět v prostoru a čase.

„S KCRM, nově nasazeným červeným kanálem KCWI, můžeme vidět ještě dále do minulosti,“ řekl Mateusz Matuszewski, vedoucí přístrojový vědec na projektu. „Jsme velmi nadšení z toho, co nám tento nový nástroj pomůže dozvědět se o vzdálenějších vláknech a době, kdy se vytvořily první hvězdy a černé díry.“

Výzkum byl publikován v časopise Astronomie přírody. 3D obrázek kousku vlákna kosmické sítě můžete vidět na videu níže.

Zdroj: Caltech