Astronomer har brugt teleskoperne Subaru og Keck til at opdage gigantiske filamenter af galakser, der strækker sig over 200 millioner lysår i rummet. Filamenterne indeholder mindst 30 enorme koncentrationer af gas, der hver indeholder 10 gange massen af Mælkevejen.
Et team af astronomer, der bruger teleskoperne Subaru og Keck på Mauna Kea, har opdaget kæmpe, tredimensionelle filamenter af galakser, der strækker sig over 200 millioner lysår med plads. Disse filamenter, der dannede kun 2 milliarder år efter universets fødsel, er de største kendte strukturer, der nogensinde er blevet opdaget. De er besat med mere end 30 store koncentrationer af gas, hver op til ti gange så massiv som vores egen galakse. Disse gigantiske gasskyer er sandsynligvis forfader til de mest massive galakser, der findes i Space Magazine.
Dette fund er meget vigtigt, fordi det giver forskerne ny indsigt i kosmos i stor skala. Astronomer forventer, at universet ser relativt glat ud 2 milliarder år efter universets fødsel. Når vi opsummerede betydningen af dette fund, sagde astronom Ryosuke Yamauchi fra Tohoku University: ”Noget så stort og dette tætte ville have været sjældent i det tidlige univers. Strukturen, som vi opdagede og andre som den, er sandsynligvis forløberne for de største strukturer, vi ser i dag, og som indeholder flere klynger af galakser. ”
Kæmpe 3D-filamenter af galakser
Forskningsgruppen brugte Subaru-teleskopet til at foretage en detaljeret undersøgelse af en region med himmel 12 milliarder lysår fra Jorden, der vides at have en stor koncentration af galakser. De brugte Subaru's Suprime-cam-kamera udstyret med specielle filtre designet til at være følsomme over for lyset fra galakser i denne afstand. Resultaterne viste, at denne koncentration af galakser kun er en lille del af en meget større struktur.
Den nyligt fundne gigantstruktur strækker sig over 200 millioner lysår og har en koncentration af galakser, der er op til fire gange tættere end universets gennemsnit. De eneste tidligere kendte strukturer med en så høj densitet er meget mindre og måler ca. 50 millioner lysår i skala.
Ved hjælp af Subaru's Faint Object Camera and Spectrograph (FOCAS) til at studere 3D-fordeling af galakser i dette filament opdagede teamet også mindst tre overlappende filamenter, der udgør den gigantiske struktur.
Store koncentrationer af gas
Astronomer vidste, at denne region indeholdt mindst to store koncentrationer af gas. En af dem strækker sig over 400.000 lysår. En sammenligning med Andromeda-galaksen, der antages at være omtrent den samme størrelse som Mælkevejsgalaksen, viser den relative enorme styrke af denne gasstruktur.
Forskerne fandt, at disse store koncentrationer af gas er lokaliseret i nærheden af overlappende regioner i filamenterne.
Subaru-observationer lykkedes med at finde meget svagere genstande end tidligere opdaget i denne region. For eksempel fandt de 33 nye store koncentrationer af gas langs filamentstrukturen, der strækkede sig over 100.000 lysår. Dette er første gang, at så mange store koncentrationer af gas, der er kendt af astronomer som Lyman alfa klatter, er blevet opdaget i det fjerne univers.
Astronomer mener, at sådanne Lyman-alfa-klatter, der hedder det, da de ses i Lyman-alfa-emissionslinjen af brint, sandsynligvis er relateret til fødslerne af de største galakser. I modellen "tyngdeopvarmning" er klatter regioner, hvor gas kollapser under sin egen tyngdekraft for at danne en galakse. Modellen ”fotoionisering” tilskriver emission fra gassen til ionisering ved ultraviolet lys fra nyfødte stjerner eller et massivt sort hul. Modellen "chokopvarmning" eller "galaktisk supervind" antager, at glødet af gassen er forårsaget af døden af mange massive stjerner født tidligt i universets historie, lever ud korte liv og derefter dø i supernova-eksplosioner, der sprænger ud omgivende gas. Holdmedlemmer Yoshiaki Taniguchi og Yasuhiro Shioya (Ehime University) har fortaler for den galaktiske supervindmodel.
Observationer med DEIMOS-spektrografen ved Keck II-teleskopet afslørede, at gassen inde i klatterne bevæger sig med en hastighed, der er større end 500 kilometer i sekundet (300 miles per sekund). Omfanget af gaskoncentrationer og hastigheden af materialet inden for dem antyder, at disse regioner skal være op til ti gange så store som Mælkevejen.
Klatterne viser en stor variation i form og lysstyrke. For eksempel viser nogle boblelignende funktioner, der matcher computersimuleringer af galaktiske vinde såsom dem fra Masao Mori (Senshu University) og Masayuki Umemura (University of Tsukuba). Der er også diffuse klatter og dem, der består af flere galakser.
"Galakser i forskellige størrelser omgiver os," sagde Yuichi Matsuda fra Kyoto University. "De store gaskoncentrationer, vi fandt, kan fortælle os meget om, hvordan den største af disse kom til at være."
Disse resultater blev offentliggjort i en række forskningsartikler i Astronomical Journal og Astrophysical Journal.
Original kilde: Subaru News Release
