看哪，宇宙黑暗中宇宙網的第一個直接圖像

跨越和連接宇宙的巨大，幾乎看不見的細絲網絡終于被發現在黑暗中閃閃發光。

在星際空間的漆黑范圍內，天文學家直接探測到這些細絲在深淵上延伸時的微弱光芒。以前，我們對這個龐大網絡的唯一探測是在周圍看到的。類星體等物體，宇宙中最亮的光。

現在，我們已經在黑暗中看到它，大多數網絡都潛伏在那里。

“在這項最新發現之前，我們看到了相當于燈柱下的絲狀結構，”加州理工學院的天體物理學家克里斯托弗·馬丁說.“現在我們可以在沒有燈的情況下看到它們。

盡管宇宙中的物體之間有很長的距離，但它并不像第一次出現所暗示的那樣，是一系列孤立的島嶼。我們的宇宙模型表明，有一個巨大的宇宙網絡暗物質，其鏈跨越這些距離，將星系連接到星系，將集群連接到星系。

沿著這些在宇宙早期階段在重力作用下凝聚的細絲，來自稀疏的星系際介質的氫聚集并流動。人們認為，這種氫會進入不斷增長的星系，為它們提供制造閃閃發光的恒星的新鮮材料。

在一個充滿明亮事物的宇宙中，冷漫射氫的微弱光芒并不容易被發現。但發現它是天文學和宇宙學的一個重要目標。

它可以為我們提供關于宇宙如何繼續進化和成長的信息，以及宇宙中看不見的暗物質和缺少正常物質可能潛伏著：估計60%在大爆炸被認為存在于宇宙網中。

“宇宙網描繪了我們宇宙的結構，”馬丁 說.“這是我們銀河系中大多數正常或重子物質居住的地方，并直接追蹤暗物質的位置。

因此，為了尋找宇宙網中最難找到的部分，馬丁和他的同事設計了一種專用的儀器來搜索暗淡的物體。萊曼α發射– 氫吸收和重新發射輻射時的光譜指紋。凱克宇宙網絡成像儀（KCWI）位于夏威夷Maunakea的W. M. Keck天文臺。

宇宙充滿了不同種類的光，包括太陽系的光芒和銀河系的光芒。當你從地球上觀察時，大氣光會讓光變得更加復雜。因此，馬丁設計了一種從KCWI觀測中減去光線的方法。

“我們看著兩片不同的天空，A和B，”他解釋道.

“燈絲結構在補丁的兩個方向上將處于不同的距離，因此您可以從圖像B中獲取背景光并從A中減去它，反之亦然，只留下結構。我在 2019 年對此進行了詳細的模擬，以說服自己這種方法是可行的。

然后，研究人員研究了天空的斑塊，尋找萊曼阿爾法線的濃度。

由于宇宙正在膨脹，更遠距離的光的波長會向光譜的紅端衰減;因此，發射越紅，光線越遠。這使得該團隊能夠編制一張三維發射圖——光已經傳播了100億到120億年才能到達我們。

這代表了宇宙歷史上的一段時期，在138億年前的大爆炸之后，一切都還處于早期的形成階段。結果是第一次瞥見宇宙最黑暗角落的復雜宇宙網。研究人員說，這提供了一種追蹤宇宙網絡的新方法，追蹤宇宙的物質，并了解所有事物是如何聚集在一起的。

“我們非常興奮，”天體物理學家和儀器科學家Mateusz Matuszewski說加州理工學院，“關于這個新工具將幫助我們了解更遙遠的細絲以及第一批恒星和黑洞形成了。

該研究已發表在自然天文學.

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