基于當前宇宙學模型并使用超級計算機對宇宙的廣大區域進行模擬 。在圖像中，宇宙細絲內氣體的微弱光芒以白色顯示，形成了一個密集的宇宙網 。在這些細絲的交叉處，星系內為新恒星形成提供燃料的氣體以紅色突出顯示 。圖片來源：Alejandro Benitez Llambay/MPA
據馬克斯·普朗克天體物理研究所：星系間空間中的物質分布在一個由相互連接的絲狀結構組成的龐大網絡中，統稱為宇宙網 。經過數百小時的觀測 ， 一個國際研究小組現在獲得了這個網絡內宇宙細絲的前所未有的高清圖像，連接了兩個活躍的形成星系——可以追溯到宇宙大約20億年前 。
現代宇宙學的一個支柱是暗物質的存在，暗物質約占宇宙中所有物質的85% 。在重力的影響下，暗物質形成了一個由細絲組成的復雜的宇宙網，最亮的星系出現在細絲的交叉處 。這個宇宙網充當了宇宙中所有可見結構的腳手架：在細絲內，氣體流動為星系中的恒星形成提供燃料 。直接觀測這些星系的燃料供應將促進我們對星系形成和演化的理解 。
然而 ， 研究這個宇宙網絡中的氣體是極具挑戰性的 。星系間氣體主要是通過吸收明亮背景光源的光線間接檢測到的 。但觀測結果并沒有闡明這種氣體的分布 。即使是最豐富的元素氫，也只會發出微弱的光芒 ， 這使得上一代儀器基本上不可能直接觀測到這種氣體 。
在這項新研究中，由米蘭-比可卡大學的研究人員領導的一個國際團隊，包括馬克斯·普朗克天體物理研究所（MPA）的科學家，使用安裝在智利歐洲南方天文臺甚大望遠鏡上的創新光譜儀MUSE（多單元光譜探測器）獲得了前所未有的宇宙細絲高清圖像 。
即使有了這種復雜儀器的先進功能，研究小組也不得不在天空的一個區域進行有史以來最雄心勃勃的MUSE觀測活動之一，在數百小時內獲取數據，以檢測具有高度意義的細絲 。



該圖像顯示了連接兩個星系（黃色恒星）的宇宙細絲中包含的擴散氣體（黃色到紫色），延伸了300萬光年的巨大距離 。圖片來源：Davide Tornotti/米蘭大學比可卡分校
這項研究由米蘭比可卡大學的博士生Davide Tornotti領導，利用這些超靈敏的數據制作了有史以來最清晰的宇宙細絲圖像，該細絲跨越300萬光年，連接著兩個星系，每個星系都有一個活躍的超大質量黑洞 。
最近發表在《自然天文學》上的這一發現開辟了新的途徑，可以直接限制星系間細絲內的氣體特性，并深化我們對星系形成和演化的理解 。
托諾蒂解釋說：“通過捕獲這根燈絲發出的微弱光，我們能夠精確地描述它的形狀 。這是我們第一次通過直接測量來追蹤星系中的氣體和宇宙網中包含的物質之間的邊界 ?！?。"
研究人員利用MPA運行的宇宙超級計算機模擬，在當前的宇宙學模型下計算了預期的絲狀發射的預測 。托諾蒂補充道：“與宇宙網的新穎高清圖像相比，我們發現當前的理論和觀測結果之間存在實質性的一致性 ?！?。
這一發現以及與超級計算機模擬的令人鼓舞的一致性是理解星系周圍稀薄氣體環境的關鍵，并為確定星系的燃料供應開辟了新的可能性 。
參與這項研究的MPA科學家Fabrizio Arrigoni-Battaia總結道：“我們對這種對宇宙細絲的直接、高清晰度觀測感到興奮 。但正如巴伐利亞人所說：‘Eine ist keine’——一個不算數 。因此 ， 我們正在收集更多數據來發現更多這樣的結構 ， 最終目標是全面了解氣體在宇宙網絡中的分布和流動方式 ?！?br/>

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