يمكن أخيرًا رؤية شبكة الخيوط الواسعة وغير المرئية التي امتدت وربطت الكون وهي تتلألأ في الظلام.
وفي قلب الفضاء بين المجرات، اكتشف علماء الفلك بشكل مباشر التوهج الخافت لهذه الخيوط. في السابق، لم تتم رؤية سوى اكتشافات هذه الشبكة الواسعة حول أجسام مثل النجوم الزائفة، وهي ألمع الأضواء في الكون.
الآن، رأينا ذلك في الظلام حيث تكمن معظم الشبكات.
“قبل هذا الاكتشاف الأخير، رأينا هياكل خيطية تعادل عمود الإنارة.” يقول كريستوفر مارتن، عالم الفيزياء الفلكية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا. “الآن يمكننا رؤيتهم بدون مصباح.”
وعلى الرغم من وجود مسافات شاسعة بين الأجسام في الكون، إلا أنها ليست سلسلة من الجزر المعزولة، كما توحي المظاهر الأولى. تشير نماذجنا للكون إلى وجود شبكة كونية واسعة من المادة المظلمة التي تمتد خيوطها عبر المسافة، وتربط مجرة بمجرة، وعنقودًا بآخر.
وعلى طول هذه الخيوط، التي تجمعت تحت تأثير الجاذبية في المراحل المبكرة من نشوء الكون، تجمع الهيدروجين وتدفق من الوسط المجري المنتشر. ويعتقد أن هذا الهيدروجين يغذي المجرات المتنامية، ويوفر مادة جديدة لتكوين النجوم الساطعة.
في الكون المليء بالمادة الساطعة، ليس من السهل اكتشاف الضوء الخافت للهيدروجين البارد المنتشر. لكن العثور عليه يعد هدفًا مهمًا في علم الفلك وعلم الكونيات.
يمكن أن يمنحنا معلومات حول كيفية استمرار الكون في التطور، بالإضافة إلى المكان الذي قد تكمن فيه المادة المظلمة غير المرئية في الكون والمادة الطبيعية المفقودة: يُعتقد أن الهيدروجين الذي تشكل في الانفجار الكبير يشكل 60 بالمائة. الويب الكوني.
“الشبكة الكونية تحدد بنية كوننا” يقول مارتن. “هذا هو المكان الذي تتواجد فيه معظم المادة الطبيعية أو الباريونية في مجرتنا وتتتبع مباشرة موقع المادة المظلمة.”
لذلك، للبحث عن الأجزاء التي يصعب العثور عليها في الشبكة الكونية، صمم مارتن وزملاؤه أداة خاصة للبحث عن الخفوت. انبعاث ليمان ألفا – يمتص التوقيع الطيفي للهيدروجين الإشعاع ويعيد إصداره. يوجد مصور الويب الكوني Keck (KCWI) في مختبر WM Keck في مونا كيا، هاواي.
الكون مليء بأنواع مختلفة من الضوء، بما في ذلك وهج النظام الشمسي وسطوع النجوم. وكما تلاحظ من الأرض، فإن هذا الضوء يزداد تعقيدًا بسبب ضوء الغلاف الجوي. لذلك ابتكر مارتن طريقة لطرح هذا الضوء من ملاحظات KCWI.
إطار الحدود = “0” إذن = “مقياس التسارع؛ تلقائي؛ الكتابة في الحافظة؛ الوسائط المشفرة؛ جيروسكوب؛ صورة صورة؛ مشاركة الويب”allowfullscreen>
“نحن ننظر إلى رقعتين مختلفتين من السماء، A وB” هو يوضح.
“هياكل الألياف عبارة عن مسافات منفصلة في كلا الاتجاهين في البقع، لذا يمكنك أخذ ضوء الخلفية من الصورة B وطرحه من الصورة A، والعكس صحيح، مما يترك الهياكل فقط. لقد أجريت عمليات محاكاة واسعة النطاق لهذا في عام 2019 لإقناع نفسي بذلك هذه الطريقة ستعمل.”
بعد ذلك، قام الباحثون بمسح بقع من السماء بحثًا عن تركيزات خط ألفا ليمان.
مع توسع الكون، تتضاءل الأطوال الموجية للضوء على مسافات أكبر باتجاه الطرف الأحمر من الطيف؛ لذلك، كلما كان الانبعاث أكثر احمرارًا، كلما كان الضوء بعيدًا. وقد أتاح ذلك للفريق رسم خريطة للانبعاث في ثلاثة أبعاد، وهي الفترة التي استغرقها الضوء من 10 إلى 12 مليار سنة للوصول إلينا.
بعد الانفجار الكبير قبل 13.8 مليار سنة، يمثل ذلك فترة الفوضى الأولية في تاريخ الكون. والنتيجة هي أول لمحة للشبكة الكونية المعقدة في أحلك زوايا الكون. ويقول الباحثون إن هذا يوفر طريقة جديدة لتتبع الشبكة الكونية، وتتبع مادة الكون، ومعرفة كيف اجتمع كل شيء معًا.
“نحن متحمسون للغاية” يقول عالم الفيزياء الفلكية وعالم الآلات ماتيوس ماتوشوفسكي وقال معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا: “ستساعدنا هذه الأداة الجديدة في التعرف على أبعد الخيوط والوقت الذي تشكلت فيه النجوم الأولى والثقوب السوداء”.
نشرت في الأطروحة علم الفلك الطبيعي.