物理科技生物学-PHYICA

发现ともさかあみ最长的星系间气体细丝

天文学与空间 2022-06-05 00:01:16

作者:波恩大学托马斯·雷普里什 银铃3391/95系统的光学图像

信用:Reiprich等人

天文学和天体物理学 到目前为止,我们宇宙中一半以上的物质仍然对我们隐藏着

然而,天体物理学家有一种预感:在所谓的细丝中,围绕并连接星系和星系团的不可思议的大丝状热气结构

由波恩大学领导的一个小组现在第一次观察到了一条长5000万光年的气体细丝

它的结构与计算机模拟的预测惊人地相似

因此,观测也证实了我们关于宇宙起源和演化的想法

该结果发表在《天文学和天体物理学》杂志上

我们的存在归功于一个微小的偏差

差不多正好13

80亿年前,大爆炸发生了

它是空间和时间的开始,也是构成我们今天宇宙的所有物质的开始

虽然它最初集中在一个点,但它以极快的速度膨胀——一个巨大的气体云,物质几乎均匀分布在其中

几乎是,但不完全是:在某些地方云比其他地方密度稍大

仅仅因为这个原因,今天就有行星、恒星和星系

这是因为密度较大的区域施加了稍高的重力,将气体从周围环境中吸向它们

因此,随着时间的推移,越来越多的物质集中在这些区域

然而,他们之间的空间变得越来越空

在整整130亿年的时间里,一种海绵结构发展起来:没有任何物质的大“洞”,中间有数千个星系聚集在一个小空间,即所谓的星系团

显示热气分布的模拟静态图像(左),与银铃3391/95系统的x光图像(右)相比较

信用:Reiprich等人

天文学和天体物理学 气体细丝网 如果真的是这样的话,星系和星系团应该仍然由这种气体的残余物连接在一起,就像蜘蛛网上的薄纱一样

“根据计算,我们宇宙中一半以上的重子物质都包含在这些细丝中——这是构成恒星和行星的物质形式,我们自己也是如此,”教授解释道

医生

波恩大学阿尔吉兰德天文研究所的托马斯·雷普里什

然而到目前为止,它还没有被我们注意到:由于细丝的巨大膨胀,其中的物质被极度稀释:它每立方米只含有十个粒子,这比我们在地球上所能创造的最好的真空状态要少得多

然而,借助一种新的测量仪器eROSITA太空望远镜,雷普里奇和他的同事们现在第一次能够使气体完全可见

“eROSITA拥有非常灵敏的探测器,可以探测灯丝中气体发出的X射线辐射类型,”赖普里什解释道

“它还有很大的视野——就像广角镜头一样,它可以在一次测量中以很高的分辨率捕捉到相当大的一部分天空

“这使得像细丝这样的巨大物体的详细图像可以在相对较短的时间内拍摄

在这幅eROSITA图像的视图中(右;再次留下一个模拟比较)稀薄气体的非常微弱的区域也是可见的

信用:左:Reiprich等人

,空间科学评论,177,195;右:Reiprich等人

天文学和天体物理学 标准模型的确认 在他们的研究中,研究人员检查了一个叫做银铃3391/95的天体

这是一个由三个星系团组成的系统,距离我们大约7亿光年

埃罗斯塔图像不仅显示了星团和众多的单个星系,还显示了连接这些结构的气体细丝

整个灯丝有5000万光年长

但它可能更大:科学家们假设图像只显示了一部分

“我们将我们的观察结果与重建宇宙演化的模拟结果进行了比较,”赖普里什解释道

“埃罗斯塔图像与计算机生成的图形惊人地相似

这表明被广泛接受的宇宙演化标准模型是正确的

“最重要的是,数据显示缺失的物质可能实际上隐藏在细丝中

赖普里什还是波恩大学跨学科研究领域“物质和基本相互作用的组成部分”的成员

在六个不同的研究领域,来自不同院系和学科的科学家聚集在一起,就卓越大学未来相关的研究课题开展合作

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