科學家們獲得了宇宙網部分的最清晰圖像，這是一個橫跨宇宙並連接星系的隱藏物質的巨大網絡。在花費數百小時收集觀測結果後，一個國際團隊捕捉到了連接兩個活躍形成星系的巨大宇宙細絲的詳細圖像，當時宇宙的年齡只有 20 億年。
這項發現提供了對現存最大結構之一的罕見直接觀察，可以幫助研究人員更好地了解星系在宇宙時間內如何生長和演化。
宇宙的隱藏結構
現代宇宙學表明，暗物質約佔宇宙所有物質的 85%。雖然看不見，但暗物質被認為形成了一個巨大的網狀長絲框架。星系在這些細絲相交的點形成並發出明亮的光。
科學家認為這些細絲也充當星系際高速公路，將氣體引導到星系並促進新恆星的誕生。了解這種氣體如何穿越宇宙網對於理解星系如何發展非常重要。
然而，檢測這種氣體極為困難。大多數星際氣體只能透過測量它們如何吸收背後明亮物體的光來間接觀察。氫是宇宙中最豐富的元素，只發出非常微弱的光芒，使得舊儀器幾乎不可能進行直接觀測。
數百小時的望遠鏡觀測
新的觀測結果是由米蘭比可卡大學的研究人員和馬克斯普朗克天文物理研究所（MPA）的科學家進行的。該團隊使用了 MUSE（多單元光譜探測器），這是一種安裝在智利歐洲南方天文台甚大望遠鏡上的強大儀器。
儘管技術如此先進，該計畫仍需要有史以來在單一天空區域進行的最雄心勃勃的 MUSE 觀測活動之一。研究人員收集了數百小時的數據，以足夠清晰地檢測到微弱的燈絲，以便進行詳細分析。
這項研究由米蘭比可卡大學博士生戴維德·托諾蒂 (Davide Tornotti) 領導，拍攝了迄今為止拍攝到的最清晰的圖像，顯示了一條綿延近 300 萬光年的宇宙細絲。這個結構連接兩個星系，每個星係都包含一個活躍的超大質量黑洞。
研究結果發表於： 自然天文學 並提供研究星際細絲內氣體物理特性的新方法。
120億年的太空之旅
Davide Tornotti 解釋道：“通過捕捉這種燈絲發出的微弱光（這種燈絲在不到 120 億年的時間裡到達地球），我們能夠精確地描述其形狀。” “我們第一次能夠通過直接測量來追踪星系中發現的氣體與宇宙網中發現的物質之間的邊界。”
為了更好地解釋觀察結果，研究人員將這些數據與 MPA 創建的超級電腦模擬宇宙進行了比較。這些模擬預測了這種絲狀結構在當前宇宙學模型下應該是什麼樣子。
「與宇宙網的新高解析度影像相比，我們看到現有理論和觀測結果之間存在顯著一致性，」托諾蒂補充道。
關於星系形成的新線索
觀測和模擬之間的成功一致使科學家對理解氣體如何在星系周圍分佈以及星系如何獲得繼續形成恆星所需的物質有了更大的信心。
研究人員現在希望能夠識別出更多這樣的微弱結構，以更廣泛地了解物質如何在宇宙網絡中流動。
參與這項研究的 MPA 科學家 Fabrizio Arrigoni Battaia 總結道：“我們對這種對宇宙細絲的直接、高分辨率觀測感到興奮。但正如巴伐利亞人所說：‘Eine ist keine’——一個不算數。因此，我們正在收集更多數據來揭示此類結構，最終目標是全面了解氣體在宇宙網中的分佈和流動方式。”
