科学者たちは、宇宙に広がり、銀河を繋ぐ広大な隠された物質の網である宇宙網の一部のこれまでで最も鮮明な画像を作成しました。国際チームは、観測の収集に何百時間も費やした後、宇宙が誕生してまだ約 20 億年しか経っていなかった、活発に形成されている 2 つの銀河を繋ぐ巨大な宇宙フィラメントの詳細な画像を撮影しました。
今回の発見は、現存する最大級の構造のひとつを直接観察する稀な機会となり、研究者が宇宙時間の経過とともに銀河がどのように成長し、進化するかをより深く理解するのに役立つ可能性がある。
宇宙の隠された構造
現代の宇宙論では、暗黒物質が宇宙の全物質の約 85% を占めていると示唆されています。暗黒物質は目に見えませんが、長いフィラメントからなる巨大なクモの巣状の枠組みを形成していると考えられています。これらの糸が交差する点で銀河が形成され、明るく輝きます。
科学者たちは、これらのフィラメントは銀河間の高速道路としても機能し、ガスを銀河に送り込み、新しい星の誕生を促進すると考えています。このガスが宇宙の網の中をどのように移動するかを知ることは、銀河がどのように進化するかを理解するために不可欠であると考えられています。
しかし、このガスを特定することは非常に困難でした。銀河間ガスのほとんどは、背後にある明るい天体からの光をどのように吸収するかを測定することによって間接的にのみ観測されます。宇宙で最も豊富な元素である水素は非常にかすかな光しか発しないため、古い機器では直接観測がほぼ不可能です。
数百時間にわたる望遠鏡観察
この新しい観測は、ミラノ・ビコッカ大学の研究者とマックス・プランク天体物理学研究所（MPA）の科学者らによって行われた。研究チームは、チリにあるヨーロッパ南天天文台の超大型望遠鏡に搭載された強力な装置である MUSE (マルチユニット分光探査機) を使用しました。
このような高度な技術を使用したにもかかわらず、このプロジェクトには、空の単一領域でこれまでに実施された中で最も野心的な MUSE 観測ミッションの 1 つが必要でした。研究者らは、詳細な分析に十分なほどはっきりとかすかなフィラメントを特定するために、何百時間にもわたってデータを収集しました。
ミラノ・ビコッカ大学の博士課程学生であるダヴィデ・トルノッティ氏が主導したこの研究は、直径約300万光年に広がる宇宙のひもの、これまでに撮影された中で最も鮮明な画像を生成した。この構造は、それぞれ活動中の超大質量ブラック ホールを含む 2 つの銀河を接続しています。
調査結果は、 自然の天文学 そして、銀河間フィラメント内のガスの物理的特性を研究する新しい方法を提供します。
120億年の宇宙の旅
「120億年弱かけて地球に到達したこのフレアが発する微弱な光を捉えることで、その形状を正確に特徴づけることができました」とデビッド・トルノーティ氏は説明する。 「銀河に存在するガスと宇宙の網に含まれる物質との境界を、直接測定によって初めて追跡することができました。」
観測結果をより良く解釈するために、研究者らはデータを MPA で作成された宇宙のスーパーコンピューター シミュレーションと比較しました。これらのシミュレーションは、現在の宇宙論モデルの下でそのような弦構造がどのように見えるべきかを予測しました。
「宇宙の網の新しい高精細画像と比較すると、現在の理論と観測の間にかなりの一致があることがわかります」とトルノッティ氏は付け加えた。
銀河形成に関する新たな手がかり
観測とシミュレーションがうまく一致したことで、科学者は、銀河の周囲にガスがどのように分布するのか、また銀河が星の形成を続けるために必要な物質をどのように受け取るのかを理解する上で、より大きな自信を得ることができます。
研究者らは現在、これらの微光構造をさらに多く特定して、物質が宇宙の網をどのように流れるかについてのより広範な全体像を構築したいと考えている。
この研究に携わった MPA チームの科学者、ファブリツィオ・アッリゴーニ・バタイア氏は、「私たちは、この高精細な宇宙の糸の直接観測に興奮しています。しかし、バイエルン州で人々が言うように、『アイネ・イスト・ケイネ』は意味がありません。そこで、ガスの流れとそれらを分配する能力の最終目標を目指して、より多くのそのような構造を明らかにするために、より多くのデータを収集しています。宇宙の網の中で。」と結論付けています。
