Astronomer har använt Subaru- och Keck-teleskop för att upptäcka gigantiska filament av galaxer som sträcker sig över 200 miljoner ljusår i rymden. Filamenten innehåller minst 30 enorma koncentrationer av gas, som var och en innehåller 10x mjölkvägens massa.
Ett team av astronomer som använder teleskoperna Subaru och Keck på Mauna Kea har upptäckt jätte, tredimensionella filament av galaxer som sträcker sig över 200 miljoner ljusår rymd. Dessa filament, som bildades bara två miljarder år efter universums födelse, är de största kända strukturer som någonsin upptäckts. De är besatta med mer än 30 stora koncentrationer av gas, var och en upp till tio gånger så massiv som vår egen galax. Dessa gigantiska gasmoln är förmodligen förfäderna till de mest massiva galaxerna som finns i Space Magazine.
Detta konstaterande är mycket viktigt eftersom det ger forskare ny inblick i kosmos i stor skala. Astronomer förväntar sig att universumet ser relativt smidigt ut 2 miljarder år efter universums födelse. Astronomen Ryosuke Yamauchi från Tohoku-universitetet sammanfattade vikten av detta konstaterande: ”Något så stort och denna täta skulle ha varit sällsynt i det tidiga universum. Strukturen vi upptäckte och andra som den är förmodligen föregångarna till de största strukturerna vi ser idag som innehåller flera kluster av galaxer. ”
Jätte 3D-filament av galaxer
Forskningsgruppen använde Subaru-teleskopet för att göra en detaljerad studie av en region med himmel 12 miljarder ljusår från jorden som är känd för att ha en stor koncentration av galaxer. De använde Subaru's Suprime-cam-kamera utrustad med specialfilter utformade för att vara känsliga för ljuset från galaxer på det avståndet. Resultaten visade att denna koncentration av galaxer bara är en liten del av en mycket större struktur.
Den nyligen hittade jättestrukturen sträcker sig över 200 miljoner ljusår och har en koncentration av galaxer upp till fyra gånger tätare än universumets genomsnitt. De enda tidigare kända strukturerna med så hög densitet är mycket mindre och mäter cirka 50 miljoner ljusår i skala.
Med hjälp av Subaru's Faint Object Camera and Spectrograph (FOCAS) för att studera 3D-distributionen av galaxer i detta filament upptäckte teamet också minst tre överlappande filament som utgör jättestrukturen.
Stora koncentrationer av gas
Astronomer visste att denna region innehöll minst två stora koncentrationer av gas. En av dem sträcker sig över 400 000 ljusår. En jämförelse med Andromeda-galaxen, som tros vara ungefär samma storlek som Vintergalaxen, visar den relativa enormheten hos denna gasstruktur.
Forskarna fann att dessa stora koncentrationer av gas ligger nära överlappningsregionerna i filamenten.
Observationerna i Subaru lyckades med att hitta mycket svagare föremål än tidigare upptäckts i denna region. Till exempel hittade de 33 nya stora koncentrationer av gas längs filamentstrukturen som sträckte sig över 100 000 ljusår. Detta är första gången som så många stora koncentrationer av gas, kända för astronomer som Lyman alfaklumpar, har upptäckts i det avlägsna universum.
Astronomer tror att sådana Lyman-alfakroppar, så kallade eftersom de ses i Lyman-alfa-utsläppslinjen för väte, troligen är relaterade till födslen till de största galaxerna. I modellen "gravitationsuppvärmning" är kulorna regioner där gas kollapsar under sin egen tyngdkraft för att bilda en galax. Modellen ”fotojonisering” tillskriver utsläpp från gas till jonisering med ultraviolett ljus från nyfödda stjärnor eller ett massivt svart hål. Modellen "chockuppvärmning" eller "galaktisk supervind" antar att gasens glöd orsakas av döden av många massiva stjärnor födda tidigt i universums historia, som lever ut korta liv och sedan dör i supernova-explosioner som blåser ut omgivande gas. Teammedlemmarna Yoshiaki Taniguchi och Yasuhiro Shioya (Ehime universitet) har förespråkat för den galaktiska supervindmodellen.
Observationer med DEIMOS-spektrografen vid Keck II-teleskopet avslöjade att gasen inuti klipporna rör sig med en hastighet större än 500 kilometer per sekund (300 miles per sekund). Omfattningen av gaskoncentrationerna och hastigheten på materialet inom dem tyder på att dessa regioner måste vara upp till tio gånger så massiva som Vintergalaxen.
Klipporna visar en stor variation i form och ljusstyrka. Till exempel visar vissa bubbelliknande funktioner som matchar datorsimuleringar av galaktiska vindar som de från Masao Mori (Senshu University) och Masayuki Umemura (University of Tsukuba). Det finns också diffusa klatter och de som består av flera galaxer.
"Galaxer i olika storlekar omger oss," sade Yuichi Matsuda från Kyoto University. "De stora gaskoncentrationerna som vi hittade kan berätta mycket om hur den största av dessa kom till."
Dessa resultat publicerades i en serie forskningsartiklar i Astronomical Journal och Astrophysical Journal.
Originalkälla: Subaru News Release
