Astronomové použili dalekohledy Subaru a Keck k objevení obrovských vláken galaxií, které se rozprostírají ve vesmíru přes 200 milionů světelných let. Vlákna obsahují nejméně 30 obrovských koncentrací plynu, z nichž každá obsahuje 10x hmotnost Mléčné dráhy.
Tým astronomů využívajících dalekohledy Subaru a Keck na Mauna Kea objevil obří trojrozměrná vlákna galaxií, která sahají přes 200 milionů světelných let vesmíru. Tato vlákna, která se vytvořila pouhé 2 miliardy let po narození vesmíru, jsou největšími známými strukturami, jaké byly kdy objeveny. Jsou poseté více než 30 velkými koncentracemi plynu, z nichž každá je až desetkrát hmotnější než naše vlastní galaxie. Tyto obří plynové mraky jsou pravděpodobně předky nejmasivnějších galaxií, které existují ve Vesmírném časopise.
Toto zjištění je velmi důležité, protože dává vědcům nový pohled na rozsáhlou strukturu vesmíru. Astronomové očekávají, že vesmír bude vypadat relativně hladce 2 miliardy let po narození vesmíru. Při shrnutí významu tohoto nálezu astronom Ryosuke Yamauchi z univerzity Tohoku řekl: „Něco tak velkého a tohoto hustého by bylo v raném vesmíru vzácné. Struktura, kterou jsme objevili, a další, které se jí líbí, jsou pravděpodobně předchůdci největších struktur, které dnes vidíme a které obsahují vícenásobné shluky galaxií. “
Obří 3D vlákna galaxií
Výzkumná skupina použila dalekohled Subaru k podrobné studii oblasti oblohy 12 miliard světelných let od Země, o které je známo, že má velkou koncentraci galaxií. Používali kameru Subaru Suprime-cam vybavenou speciálními filtry navrženými tak, aby byly citlivé na světlo galaxií v této vzdálenosti. Výsledky ukázaly, že tato koncentrace galaxií je jen malou částí mnohem větší struktury.
Nově nalezená obří struktura sahá přes 200 miliónů světelných let a má koncentraci galaxií až čtyřikrát hustší, než je průměr vesmíru. Jediné předchozí známé struktury s tak vysokou hustotou jsou mnohem menší a měří asi 50 milionů světelných let v měřítku.
Tým pomocí Subaruovy kamery s slabými předměty a spektrografu (FOCAS) studoval 3D distribuci galaxií v tomto vláknu, tým také objevil nejméně tři překrývající se vlákna, která tvoří obří strukturu.
Velké koncentrace plynu
Astronomové věděli, že tato oblast obsahuje nejméně dvě velké koncentrace plynu. Jeden z nich sahá přes 400 000 světelných let. Porovnání s galaxií Andromeda, o které se předpokládá, že má stejnou velikost jako galaxie Mléčná dráha, ukazuje relativní nesmírnost této struktury plynu.
Vědci zjistili, že tyto velké koncentrace plynu jsou umístěny v blízkosti překrývajících se oblastí vláken.
Pozorování Subaru byla úspěšná při hledání mnohem slabších objektů, než byly dříve objeveny v této oblasti. Například našli 33 nových velkých koncentrací plynu podél vláknité struktury přesahující 100 000 světelných let. Je to poprvé, kdy bylo ve vzdáleném vesmíru objeveno tolik velkých koncentrací plynu, které jsou astronomům známy jako lymské alfa blob.
Astronomové se domnívají, že takové lymské alfa kuličky, pojmenované tak, protože jsou vidět v Lymanově alfa emisní linii vodíku, pravděpodobně souvisejí s narozením největších galaxií. V modelu „gravitačního zahřívání“ jsou kuličky regiony, ve kterých se plyn podle vlastní gravitace zhroutí a vytvoří galaxii. Model „fotoionizace“ připisuje emise z plynu ionizaci ultrafialovým světlem z novorozených hvězd nebo masivní černé díry. Model „šokového ohřevu“ nebo „galaktického superwindu“ předpokládá, že záře plynu je způsobena smrtí mnoha hmotných hvězd narozených na počátku dějin vesmíru, prožíváním krátkých životů a následným smrtí explozí supernov, které foukají okolní plyn. Členové týmu Yoshiaki Taniguchi a Yasuhiro Shioya (Ehime University) se zasazují o model galaktického větru.
Pozorování pomocí spektrografu DEIMOS na dalekohledu Keck II odhalilo, že plyn uvnitř kuliček se pohybuje rychlostí vyšší než 500 kilometrů za sekundu (300 mil za sekundu). Rozsah koncentrací plynu a rychlost materiálu v nich naznačují, že tyto oblasti musí být až desetkrát tak masivní jako galaxie Mléčná dráha.
Kuličky vykazují velkou rozmanitost tvaru a jasu. Například některé ukazují funkce podobné bublinám, které odpovídají počítačovým simulacím galaktického větru, jako jsou například Masao Mori (Senshu University) a Masayuki Umemura (University of Tsukuba). Existují také rozptýlené skvrny a kuličky sestávající z několika galaxií.
„Obklopují nás galaxie různých velikostí,“ řekl Yuichi Matsuda z Kjótské univerzity.
Tyto výsledky byly publikovány v řadě výzkumných prací v Astronomical Journal a Astrophysical Journal.
Původní zdroj: Subaru News Release
