最大規模では、ガス状フィラメントのネットワークが数億光年に及び、巨大な銀河団を接続しています。しかし、このガスは非常に希少なので、直接見ることは不可能です。
何年もの間、天文学者はクエーサーを使用しました—超巨大ブラックホールによって急速に物質を降着させる輝かしい銀河中心—さもなければ目に見えない物質をマッピングするために。
しかし、今回初めて、マックスプランク天文学研究所のポスドクであるキーガンリー率いる天文学者チームが、遠い銀河。そして利点はたくさんあります。
科学は常にこのように少し進んでいます。遠いクエーサーからの明るい光が地球に向かって進むとき、それは水素ガスの間にある雲に遭遇し、部分的に吸収されます。これにより、クエーサーのスペクトルに暗い吸収線が残ります。
宇宙が静止している場合、暗い吸収線は常にクエーサーのスペクトルの同じスポット（いわゆるライマンアルファ線では121ナノメートル）に配置されます。しかし、宇宙が膨張しているため、遠方のクエーサーは地球から急速な速度で飛んでいます。これにより、クエーサーの光が広がり、介在する各水素ガス雲がクエーサーのスペクトルの異なる領域に吸収サインを刷り込み、ラインの森を残します。
したがって、複数のクエーサーのスペクトルを詳細に測定すると、介在する水素雲の3次元の性質が明らかになります。しかし、銀河はクェーサーのほぼ100倍です。したがって、理論的には、より詳細なマップを提供する必要があります。
唯一の問題は、銀河もクエーサーよりも約15倍暗いことです。そのため、天文学者は遠方の宇宙でよく見えるほど明るくないだけだと考えていました。しかし、リーはそうでないことを示唆する計算を実行しました。
「既存の大型望遠鏡は、これらのかすかな銀河から十分な光を集めて前景吸収をマッピングできるはずであることに驚きました。将来の望遠鏡で実現可能な解像度よりも低い解像度ですが」とリーはニュースリリースで述べています。 「それでも、これは、そのような広大な距離でマッピングされたことがない、今までにない宇宙のウェブのビューを提供するでしょう。」
リーと彼の同僚は、ハワイのマウナケアにある10メートルのケックI望遠鏡を使用して、遠方の銀河とスペクトルに埋め込まれた水素吸収の森を詳しく調べました。しかし、ハワイの天気でさえ醜くなる可能性があります。
「天候がひどく、数時間の良いデータしか収集できなかったので、私たちはかなりがっかりした」と、同じくマックスプランク天文学研究所の共同執筆者であるジョセフヘナウィが言った。 「しかし、望遠鏡から出たときのデータ品質から判断すると、実験がうまくいくことはすでに明らかでした。」
チームはデータを4時間しか収集できませんでした。しかし、それはまだ前例のないものでした。彼らは24の遠方の銀河を調べました。これにより、小さな空のパッチを十分にカバーし、情報を3次元マップに組み合わせることができました。
この地図は、現在の年齢のわずか4分の1だった当時の宇宙の大規模な構造を示しています。しかし、チームはすぐにマップを解析して、構造の機能に関する詳細情報を求めます。ボイドから遠く離れた銀河に流れ込んだ宇宙ガスの流れを追跡します。それは、銀河団とボイドがビッグバンの不均一性からどのように成長したかに関するユニークな歴史的記録を提供します。
結果はAstrophysical Journalに掲載されており、オンラインで入手できます。
