巨大な銀河団MACS J0717.5 + 3745に関するハッブルの見方。クレジット：
NASA、ESA、Harald Ebeling（ハワイ大学マノア校）＆Jean-Paul Kneib（LAM）
今年の初めに、ハッブル宇宙望遠鏡を使用する天文学者は、遠い銀河のペアを結合しているように見える暗黒物質の細いフィラメントを特定することができました。現在、別のフィラメントが発見され、科学者aがフィラメントの3Dビューを生成できるようになりました。検出が困難な暗黒物質をこのように詳細に測定できるようになったのは初めてです。彼らの結果は、フィラメントが高い質量を持っていることを示唆しており、研究者たちは、これらの測定値が宇宙の残りの部分を表す場合、これらの構造は宇宙の全質量の半分以上を含む可能性があると述べています。
ダークマターは、最初から宇宙の一部であったと考えられています。ビッグバンからの残り物は、宇宙の大規模構造のバックボーンを作成しました。
「宇宙ウェブのフィラメントは非常に広がって非常に拡散しているため、3Dでの研究はもちろんのこと、検出が非常に困難になっています」と、フランスのマルセイユ研究所および南部のクワズールナタール大学のMathilde Jauzac氏は述べています。アフリカ、研究の筆頭著者。
チームは、巨大な銀河団MACS J0717.5 + 3745（または略してMACS J0717）の周囲の領域の高解像度画像を組み合わせた–既知の最も巨大な銀河団の1つであり、フィラメントが約6,000万光年離れていることを発見しましたクラスター。
チームは、彼らの観察は宇宙にその構造を与える足場の形状の最初の直接の垣間見ることを提供すると言いました。彼らはハッブル、国立天文台のすばる望遠鏡、カナダ-フランス-ハワイ望遠鏡を使用し、WMケック天文台とジェミニ天文台からの銀河の分光データを使用しました。これらの観察結果を一緒に分析すると、ほとんど私たちの視線に沿って銀河団から伸びているので、フィラメントの形状の完全なビューが得られます。
チームは、広大であるが拡散したフィラメントを研究するための「レシピ」を詳述しました。 。
最初の成分：有望なターゲット。宇宙進化の理論は、宇宙ウェブのフィラメントが交わる場所に銀河クラスターが形成され、フィラメントが物質をクラスターにゆっくりと流し込むことを示唆しています。 「MACS J0717に関する以前の研究から、このクラスターが活発に成長していることを知っていたため、宇宙ウェブの詳細な研究の主要なターゲットでした」と共著者のHarald Ebeling（ハワイ大学マノア校、米国）は説明します。約10年前にMACS J0717を発見したチームを率いました。
2番目の成分：高度な重力レンズ技術。アルバートアインシュタインの有名な一般相対性理論では、光の経路は、質量の大きい物体を通過するか、その近くを通過すると曲がります。宇宙ウェブのフィラメントは、直接見ることができない暗黒物質[2]で構成されていますが、その質量は、重力レンズ効果と呼ばれるプロセスで、光を曲げて背景の銀河の画像を歪めるのに十分です。チームは、画像の歪みをマスマップに変換する新しいツールを開発しました。
3番目の成分：高解像度画像。重力レンズ効果は微妙な現象であり、それを研究するには詳細な画像が必要です。ハッブル観測により、チームは多数のレンズ付き銀河の形状の正確な変形を研究できます。これにより、隠れた暗黒物質フィラメントがどこにあるかが明らかになります。 「挑戦は」と共著者のJean-Paul Kneib（LAM、フランス）は説明し、「観察したすべてのレンズ機能に適合するクラスターの形状のモデルを見つける必要がありました。」
最後に：距離と動きの測定。クラスタのハッブルの観測は、フィラメントの最高の2次元マップを提供しますが、その形状を3Dで表示するには、追加の観測が必要です。スバル、CFHT、WMケック、ジェミニノース望遠鏡（すべてハワイのマウナケアにある）からのデータを使用して分光器[4]で測定された銀河の速度と同様に、カラー画像[3]により、チームは数千の銀河を見つけることができましたフィラメント内で、それらの多くの動きを検出します。
これらすべての銀河の位置情報と速度情報を組み合わせたモデルが作成され、これにより、フィラメント構造の3D形状と方向が明らかになりました。その結果、チームは、このような分析で一般的なように、構造を2次元に投影することから生じる不確実性とバイアスなしに、このとらえどころのないフィラメント構造の真の特性を測定することができました。
得られた結果は、宇宙のウェブの理論的作業と数値シミュレーションによって行われた予測の限界を押し上げます。 MACS J0717フィラメントは、少なくとも6000万光年の長さで、天文学的なスケールでも非常に優れています。そして、チームによって測定されたその質量含有量が巨大なクラスターの近くのフィラメントを表すものと見なすことができる場合、宇宙ウェブのノード間のこれらの拡散リンクは、理論家が予測したよりもさらに多くの質量（暗黒物質の形で）を含む可能性があります。
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出典：ESAハッブル
