写于 2018-12-07 08:13:02| 金沙平台| 总汇

计算机模拟表明,宇宙中的物质分布在细丝的“宇宙网”中,如上图中大型暗物质模拟(Bolshoi模拟,Anatoly Klypin和Joel Primack)所示

插图是放大的-in,宇宙网的一小部分的高分辨率图像,1000万光年,从模拟中包括气体和暗物质(信用:S Cantalupo)来自类星体的强烈辐射可以像手电筒,照亮周围宇宙网的一部分(在图像中突出显示)并制作气体发光灯丝,如同类星体UM287所观察到的那样使用Keck I望远镜,一组天文学家观察了细丝网络的一部分连接宇宙网中的星系天文学家发现了一个遥远的类星体照亮了巨大的弥散气体星云,首次揭示了被认为连接宇宙网中星系的部分细丝网络

加利福尼亚州圣克鲁斯领导这项研究,于1月19日在夏威夷的WM Keck天文台发表的自然使用10米Keck I望远镜上,研究人员发现了一个非常大的,发光的星云,大约200万光年

星际空间“这是一个非常特殊的物体:它是巨大的,至少是之前探测到的任何星云的两倍,并且它远远超出了类星体的星系环境,”第一作者,加州大学圣克鲁兹分校博士后研究员塞巴斯蒂亚诺坎塔鲁波说

宇宙中结构形成的标准宇宙学模型预测星系嵌入宇宙物质网中,其中大部分(约84%)是看不见的暗物质

这种网络可以从计算机模拟结构演化的结果中看出

宇宙,显示大尺度暗物质的分布,包括形成星系的暗物质晕和连接它们的细丝宇宙网重力c使用普通物质来跟踪暗物质的分布,因此预计弥散的电离气体的细丝将跟踪类似于暗物质模拟中所见的模式

这张深刻的图像显示了延伸超过200万光年的星云(青色)发现在明亮的类星体UM287周围(在图像的中心)类星体的高能辐射使周围的星系间气体发光,揭示了宇宙腹板长丝的形态和物理特性

图像来自WM Keck天文台(图片来源: S Cantalupo,UCSC)然而,到目前为止,从未见过这些细丝通过吸收来自明亮背景光的光来检测到星系际气体,但这些结果并未揭示气体如何分布在这项研究中,研究人员检测到由类星体强烈辐射照射产生的氢气荧光发光“这个类星体在远远超出的范围内照射弥散气体我们之前见过的任何东西,给我们第一张星系间扩展气体的图片它提供了对宇宙整体结构的极好洞察,“合着者J Xavier Prochaska说,加州大学圣克鲁兹天文学和天体物理学教授氢气照亮通过类星体发射称为莱曼α辐射的紫外线距类星体的距离是如此之大(约100亿光年),发射的光被宇宙从不可见的紫外波长扩展到可见的阴影“拉伸”紫外线到达凯克望远镜时知道到类星体的距离,研究人员从该距离计算了莱曼α辐射的波长,并为望远镜的LRIS光谱仪构建了一个特殊滤波器,以获得该波长的图像“我们研究过其他类星体这种方式没有检测到这种扩展的气体,“坎塔卢波说”来自类星体的光就像一个手电筒光束,并在此案件我们很幸运,手电筒指向星云并使气体发光我们认为这是灯丝的一部分,可能比这更加延伸,但我们只能看到灯丝部分由灯光发射照亮来自类星体“类星体是一种活跃的星系核,发射强烈的辐射,由银河系中心的超大质量黑洞提供动力 在早期使用相同技术寻找发光气体的遥远类星体的调查中,坎塔卢波和其他人发现了所谓的“黑暗星系”,这是宇宙网中最密集的气体结

这些黑暗星系被认为太小或太小年轻人已形成恒星“黑暗星系密度更大,宇宙网络中更小的部分在这个新的图像中,我们也看到了黑暗的星系,除了更多的漫射和延伸的星云,”坎塔卢波说:“其中一些气体会落入星系,但其中大部分将保持弥漫,永远不会形成恒星“研究人员估计,星云中的气体量至少比计算机模拟结果预期的十倍多”我们认为可能含有更多的气体在我们的模型中看到的宇宙网内的小密集团块这些观察结果正在挑战我们对星系际气体的理解,并为我们提供了一个新的实验室来测试和改进我们的模型,“Cantalupo补充说该论文的共同作者包括Cantalupo和Prochaska,他们包括加州大学圣克鲁兹分校天文学和天体物理学教授Piero Madau,以及德国海德堡马克斯普朗克天文学研究所的Fabrizio Arrigoni-Battaia和Joseph Hennawi

这项研究得到了补助金的支持

来自美国国家科学基金会(AST-1010004,OIA-1124453)和美国国家航空航天局(NNX12AF87G)出版物:Sebastiano Cantalupo等人,“在发光的高红移类星体周围的Lyman-α发射中发现的宇宙网状细丝”,Nature(2014 ); doi:101038 / nature12898 PDF研究复制:在一个发光的高红移类星体周围的Lyman-alpha发射中显示的宇宙网状细丝资料来源:Tim Stephens,加州大学圣克鲁兹分校图片:S Cantalupo; S Cantalupo,UCSC