В най-големите везни мрежите от газообразни нишки обхващат стотици милиони светлинни години, свързващи масивни галактически клъстери. Но този газ е толкова рарифициран, че е невъзможно да се види директно.
От години астрономите използват квазари - блестящи галактически центрове, захранвани от свръхмасивни черни дупки, бързо натрупващи се материали - за да картографират иначе невидимата материя.
Но сега за първи път екип от астрономи, ръководен от Ке-Ган Лий, доктор в Института за астрономия Макс Планк, успя да създаде триизмерна карта на мащабната структура на Вселената, използвайки далечни галактики. А предимствата са многобройни.
Науката винаги е била нещо подобно: докато ярката светлина от далечен квазар пътува към Земята, тя се натъква на намесващите се облаци от водороден газ и частично се поглъща. Това оставя тъмни абсорбционни линии в квазаровия спектър.
Ако Вселената беше статична, тъмните поглъщащи линии винаги биха били разположени на едно и също място (121 нанометра за така наречената Лиман-алфа линия) в квазаровия спектър. Но тъй като Вселената се разширява, далечният квазар отлита от Земята с бърза скорост. Това разтяга светлината на квазара, така че всеки намесен водороден облачен газов отпечатък да поглъща подписа си в различен участък от спектъра на квазара, оставяйки гора от линии.
Следователно подробните измервания на множеството квазарни спектри близо един до друг могат в действителност да разкрият триизмерната природа на намесващите се водородни облаци. Но галактиките са близо 100 пъти по-многобройни от квазарите. Така че на теория те трябва да предоставят много по-подробна карта.
Единственият проблем е, че галактиките също са около 15 пъти по-бедни от квазарите. Така астрономите смятали, че просто не са достатъчно ярки, за да виждат добре в далечната вселена. Но Лий извърши изчисления, които предложиха друго.
„Изненадах се, че съществуващите големи телескопи вече трябва да могат да събират достатъчно светлина от тези слаби галактики, за да картографират усвояването на преден план, макар и с по-ниска разделителна способност, отколкото би било възможно при бъдещи телескопи“, казва Лий в съобщение за новините. "Все пак това би осигурило безпрецедентен поглед върху космическата мрежа, която никога не е била набелязана на толкова големи разстояния."
Лий и неговите колеги използваха 10-метровия телескоп Keck I на Мауна Кеа, Хаваи, за да разгледат по-отблизо далечните галактики и гората на абсорбция на водород, вградена в техните спектри. Но дори времето на Хаваите може да се превърне в грозно.
„Бяхме доста разочаровани, тъй като времето беше ужасно и успяхме да съберем само няколко часа добри данни“, каза съавторът Джоузеф Хнауи, също от Института за астрономия „Макс Планк“. „Но съдейки по качеството на данните, когато слизаше от телескопа, вече ми беше ясно, че експериментът ще работи.“
Екипът успя да събере данни само за четири часа. Но все пак беше безпрецедентно. Те разгледаха 24 далечни галактики, които осигуриха достатъчно покритие на малък пластир на небето и им позволиха да комбинират информацията в триизмерна карта.
Картата разкрива мащабната структура на Вселената, когато тя е била само една четвърт от сегашната й епоха. Но екипът се надява скоро да анализира картата, за да получи повече информация за функцията на структурата - следвайки потоците на космическия газ, докато се прелива от празнини и към далечни галактики. Той ще предостави уникален исторически запис за това как галактическите клъстери и празнини са нараснали от нехомогенности в Големия взрив.
Резултатите са публикувани в Astrophysical Journal и са достъпни онлайн.
