簡(jiǎn)介：繪制出宇宙網(wǎng)鏈的圖片，天文學(xué)家開創(chuàng)性地揭露了新宇宙網(wǎng)鏈圖像

宇宙浩瀚，其中的種種物質(zhì)可能看起來(lái)雜亂無(wú)序，但蘊(yùn)含著遠(yuǎn)甚于我們能見的結(jié)構(gòu)。根據(jù)宇宙模型和越來(lái)越多的證據(jù)，暗物質(zhì)細(xì)絲連接著大量物質(zhì)，比如廣袤空間里的星系和星系團(tuán)以及宇宙網(wǎng)。

正是氫元素沿著這些細(xì)絲流動(dòng)，注入銀河，但是它們并不易見。在所有明亮熾熱的星辰、星系和星系核中，星系間四散的氫元素發(fā)射出虛弱的光，我們很難看到它們，更不必說(shuō)形成圖像。

但是我們更進(jìn)一步了。一個(gè)由法國(guó)里昂天文研究中心羅蘭·培根領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過(guò)數(shù)年間的工作積累，已經(jīng)直接想象出早期宇宙的幾個(gè)宇宙網(wǎng)鏈細(xì)絲圖像，其大約120億光年長(zhǎng)。

他們的成果不僅最有力地證實(shí)了宇宙網(wǎng)鏈的存在，還證實(shí)了大量矮星系為氫元素在細(xì)絲間發(fā)出微弱的光提供動(dòng)力。這一發(fā)現(xiàn)會(huì)極大地改變我們對(duì)宇宙初期星系形成的理解。

由于很難目睹宇宙網(wǎng)鏈，目前我們的許多證據(jù)都是間接的。一些科學(xué)家利用質(zhì)量扭曲時(shí)空的方式——引力透鏡——來(lái)尋找遙遠(yuǎn)光路徑的扭曲，這表明宇宙網(wǎng)鏈的一縷在它的源頭和我們之間。

其他的一些研究者使用類星體光，極度明亮遙遠(yuǎn)的星系，以研究氫元素沿著細(xì)絲對(duì)光的吸收。

上圖：遙遠(yuǎn)宇宙的宇宙學(xué)模擬圖，在一個(gè)大約1500萬(wàn)平方光年區(qū)域內(nèi)的宇宙網(wǎng)鏈中氫元素發(fā)出的光。

培根和他的團(tuán)隊(duì)采取了一種不同的方式。用一個(gè)極佳的望遠(yuǎn)鏡長(zhǎng)時(shí)間盯著天空中極小的一個(gè)區(qū)域。通過(guò)使用在智利的歐洲南方天文臺(tái)超大型望遠(yuǎn)鏡上的穆斯測(cè)量?jī)x，該團(tuán)隊(duì)對(duì)天空的一部分進(jìn)行了令人難以置信的長(zhǎng)達(dá)140個(gè)小時(shí)的觀測(cè)，這部分天空也出現(xiàn)在了哈勃空間的超深視場(chǎng)中。

天文學(xué)家進(jìn)行過(guò)類似的研究，在星系團(tuán)中尋找光線—被星系自身電離的氣體線。同樣，培根團(tuán)隊(duì)的工作也不同于先前：他們?cè)缙谘芯空{(diào)查了極端環(huán)境，而新的研究著重于研究常見的地區(qū)。

在規(guī)劃階段之后，團(tuán)隊(duì)花費(fèi)數(shù)月進(jìn)行觀測(cè)才獲得2018年8月至2019年1月的數(shù)據(jù)。為了將干擾降到最低，他們不得不在新月之間整批進(jìn)行。

上圖：由成千上萬(wàn)的小星系組成的細(xì)絲宇宙學(xué)模擬圖（如左圖所示，MUSE觀測(cè)結(jié)果如右圖）。

隨后，團(tuán)隊(duì)還要處理分析數(shù)據(jù)，這又需要花費(fèi)一年。

但是這值得。他們的數(shù)據(jù)中有40%的星系在極深領(lǐng)域檢測(cè)不到，研究者還拍下了跨越了數(shù)百萬(wàn)光年的宇宙網(wǎng)鏈發(fā)光的氫原子。

值得關(guān)注的是，團(tuán)隊(duì)分析表明，氫元素排放的主要原因?yàn)檠刂?xì)絲分布的大量恒星形成的矮星系。當(dāng)然，我們無(wú)法單獨(dú)看到它們--它們太遙遠(yuǎn)了，無(wú)法分辨--但是未來(lái)的工作將會(huì)有助于確認(rèn)這一發(fā)現(xiàn)，這對(duì)我們理解宇宙有巨大影響。

如果矮星系也沿著宇宙網(wǎng)鏈細(xì)絲運(yùn)輸，就像一串水滴順著水流流下，這有助于解釋星系怎樣形成和發(fā)展—以及在早期宇宙如何發(fā)展成驚人的形狀，這是個(gè)困惑宇宙學(xué)家的問(wèn)題。

除此之外，對(duì)矮星系星星形成成因的研究有助于我們找到更多宇宙網(wǎng)鏈細(xì)絲，并對(duì)宇宙中的萬(wàn)物如何相互聯(lián)系有更深理解。

相關(guān)知識(shí)

在宇宙物理學(xué)中，纖維狀結(jié)構(gòu)（子類型：超星系團(tuán)復(fù)合體，星系長(zhǎng)城，星系板）是宇宙中目前已知的最大結(jié)構(gòu)，一個(gè)典型的纖維狀結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度是70至150百萬(wàn)秒差距，這些纖維狀結(jié)構(gòu)厚實(shí)、線狀排列，組成了宇宙中空洞的邊界。[1]纖維狀結(jié)構(gòu)由星系構(gòu)成，其中的一些星系又因?yàn)楹推渌姸嘈窍到M合的特別緊密而形成了超星系團(tuán)。

BY: sciencealert

FY:?Ella

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