Didžiausiuose skalėse dujinių gijų pluoštai apima šimtus milijonų šviesmečių ir jungia masyvius galaktikų klasterius. Bet šios dujos yra tokios siaubingos, kad jų neįmanoma tiesiogiai pamatyti.
Metus metus astronomai naudojo kvazarus - nuostabius galaktikos centrus, kuriuos maitina supermasyvios juodosios skylės, greitai besikaupiančios medžiagos - kitaip nematomos materijos žemėlapiams žymėti.
Tačiau dabar pirmą kartą astronomų komandai, vadovaujamai Khee-Gan Lee, Makso Planko astronomijos instituto postdokumento, pavyko sukurti trijų dimensijų Visatos struktūros žemėlapį, naudojant tolimos galaktikos. Ir privalumų yra daugybė.
Mokslas visada atrodė šiek tiek panašus: ryški šviesa iš tolimojo kvazaro keliauja link Žemės, ji susiduria su tarpiniais vandenilio dujų debesimis ir yra iš dalies absorbuojama. Tai palieka tamsias absorbcijos linijas kvazaro spektre.
Jei Visata būtų statiška, tamsiosios absorbcijos linijos visada būtų toje pačioje vietoje (121 nanometras vadinamajai Lyman-alfa linijai) kvazaro spektre. Bet kadangi Visata plečiasi, tolimasis kvazardas dideliu greičiu nuskrenda iš Žemės. Tai ištiesia kvazaro šviesą taip, kad kiekvienas įsiterpiantis vandenilio dujų debesis atspausdins savo absorbcijos parašą kitame kvazaro spektro regione, palikdamas linijų mišką.
Todėl išsamūs kelių kvazarų spektrų matavimai arti vienas kito gali atskleisti įsiterpusių vandenilio debesų trimatį pobūdį. Tačiau galaktikų yra beveik 100 kartų daugiau nei kvazarų. Taigi teoriškai jie turėtų pateikti daug išsamesnį žemėlapį.
Vienintelė problema yra tai, kad galaktikos taip pat yra maždaug 15 kartų silpnesnės nei kvazariai. Taigi astronomai manė, kad jie tiesiog nėra pakankamai ryškūs, kad gerai matytųsi tolimoje visatoje. Bet Lee atliko skaičiavimus, kurie pasiūlė kitaip.
„Nustebau pastebėjęs, kad esami dideli teleskopai jau turėtų sugebėti surinkti pakankamai šviesos iš šių silpnų galaktikų, kad būtų galima suprojektuoti priekinio plano absorbciją, nors ir mažesne skiriamąja geba, nei būtų įmanoma naudojant būsimus teleskopus“, - pranešime spaudai teigė Lee. "Vis dėlto tai suteiktų precedento neturintį kosminio tinklo vaizdą, kuris dar niekuomet nebuvo pažymėtas tokiais dideliais atstumais."
Lee ir jo kolegos pasinaudojo 10 metrų „Keck I“ teleskopu, esančiu Mauna Kea, Havajai, norėdami iš arčiau pažvelgti į tolimas galaktikas ir jų spektruose įterptą vandenilio absorbcijos mišką. Bet net orai Havajuose gali tapti bjaurūs.
„Mes buvome gana nusivylę, nes oras buvo siaubingas ir mums pavyko surinkti tik kelias valandas gerų duomenų“, - sakė koautoras Josephas Hennawi, taip pat iš Makso Plancko astronomijos instituto. „Bet nusprendus pagal duomenų kokybę, kai jie nutolo nuo teleskopo, man jau buvo aišku, kad eksperimentas vyks.“
Komanda galėjo rinkti duomenis tik keturias valandas. Bet tai vis tiek buvo beprecedentis. Jie pažvelgė į 24 tolimas galaktikas, kurios užtikrino pakankamą mažo dangaus pleistro padengimą ir leido joms sujungti informaciją į trijų matmenų žemėlapį.
Žemėlapis atskleidžia didelę Visatos struktūrą, kai ji buvo tik ketvirtadalis dabartinio amžiaus. Tačiau komanda tikisi netrukus išanalizuoti žemėlapį, kad gautumėte daugiau informacijos apie struktūros funkciją - sekdami kosminių dujų srautus, kai jos nutekėjo iš tuštumų ir į tolimas galaktikas. Tai pateiks unikalų istorinį įrašą apie tai, kaip galaktikų klasteriai ir tuštumos išaugo iš nehomogeniškumo Didžiajame sprogime.
Rezultatai buvo paskelbti „Astrophysical Journal“ ir yra prieinami internete.
