看哪，宇宙黑暗中宇宙网的第一个直接图像

跨越和连接宇宙的巨大，几乎看不见的细丝网络终于被发现在黑暗中闪闪发光。

在星际空间的漆黑范围内，天文学家直接探测到这些细丝在深渊上延伸时的微弱光芒。以前，我们对这个庞大网络的唯一探测是在周围看到的。类星体等物体，宇宙中最亮的光。

现在，我们已经在黑暗中看到它，大多数网络都潜伏在那里。

“在这项最新发现之前，我们看到了相当于灯柱下的丝状结构，”加州理工学院的天体物理学家克里斯托弗·马丁说.“现在我们可以在没有灯的情况下看到它们。

尽管宇宙中的物体之间有很长的距离，但它并不像第一次出现所暗示的那样，是一系列孤立的岛屿。我们的宇宙模型表明，有一个巨大的宇宙网络暗物质，其链跨越这些距离，将星系连接到星系，将集群连接到星系。

沿着这些在宇宙早期阶段在重力作用下凝聚的细丝，来自稀疏的星系际介质的氢聚集并流动。人们认为，这种氢会进入不断增长的星系，为它们提供制造闪闪发光的恒星的新鲜材料。

在一个充满明亮事物的宇宙中，冷漫射氢的微弱光芒并不容易被发现。但发现它是天文学和宇宙学的一个重要目标。

它可以为我们提供关于宇宙如何继续进化和成长的信息，以及宇宙中看不见的暗物质和缺少正常物质可能潜伏着：估计60%在大爆炸被认为存在于宇宙网中。

“宇宙网描绘了我们宇宙的结构，”马丁 说.“这是我们银河系中大多数正常或重子物质居住的地方，并直接追踪暗物质的位置。

因此，为了寻找宇宙网中最难找到的部分，马丁和他的同事设计了一种专用的仪器来搜索暗淡的物体。莱曼α发射– 氢吸收和重新发射辐射时的光谱指纹。凯克宇宙网络成像仪（KCWI）位于夏威夷Maunakea的W. M. Keck天文台。

宇宙充满了不同种类的光，包括太阳系的光芒和银河系的光芒。当你从地球上观察时，大气光会让光变得更加复杂。因此，马丁设计了一种从KCWI观测中减去光线的方法。

“我们看着两片不同的天空，A和B，”他解释道.

“灯丝结构在补丁的两个方向上将处于不同的距离，因此您可以从图像B中获取背景光并从A中减去它，反之亦然，只留下结构。我在 2019 年对此进行了详细的模拟，以说服自己这种方法是可行的。

然后，研究人员研究了天空的斑块，寻找莱曼阿尔法线的浓度。

由于宇宙正在膨胀，更远距离的光的波长会向光谱的红端衰减;因此，发射越红，光线越远。这使得该团队能够编制一张三维发射图——光已经传播了100亿到120亿年才能到达我们。

这代表了宇宙历史上的一段时期，在138亿年前的大爆炸之后，一切都还处于早期的形成阶段。结果是第一次瞥见宇宙最黑暗角落的复杂宇宙网。研究人员说，这提供了一种追踪宇宙网络的新方法，追踪宇宙的物质，并了解所有事物是如何聚集在一起的。

“我们非常兴奋，”天体物理学家和仪器科学家Mateusz Matuszewski说加州理工学院，“关于这个新工具将帮助我们了解更遥远的细丝以及第一批恒星和黑洞形成了。

该研究已发表在自然天文学.

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