Na najväčších mierach siete plynných nekonečných vlákien pokrývajú stovky miliónov svetelných rokov a spájajú obrovské zhluky galaxií. Ale tento plyn je tak zriedkavý, že nie je možné priamo vidieť.
Astronómovia už roky používajú kvázary - skvelé galaktické centrá poháňané supermasívnymi čiernymi dierami, ktoré rýchlo hromadia materiál - na zmapovanie inak neviditeľnej hmoty.
Ale teraz sa tímu astronómov pod vedením Khee-Gan Lee, postdoktora na Inštitúte Maxa Plancka pre astronómiu, podarilo vytvoriť trojrozmernú mapu rozsiahlej štruktúry vesmíru pomocou vzdialené galaxie. Výhody sú početné.
Veda vždy odišla niečo také: ako jasné svetlo zo vzdialeného kvasaru putuje smerom k Zemi, narazí na zasahujúce oblaky plynného vodíka a je čiastočne absorbované. To ponecháva tmavé absorpčné čiary v spektre kvasaru.
Keby bol vesmír statický, tmavé absorpčné čiary by sa vždy nachádzali na rovnakom mieste (121 nanometrov pre takzvanú lymskú líniu alfa) v kvasarovom spektre. Ale pretože sa vesmír rozširuje, vzdialený kvasar letí rýchlo od Zeme. Tým sa roztiahne svetlo kvasaru, takže každý zasahujúci oblak vodíkových plynov vtlačí svoj absorpčný podpis do inej oblasti spektra kvasaru, čím zanechá les liniek.
Preto podrobné merania spektier viacerých kvasarov blízko seba môžu skutočne odhaliť trojrozmerný charakter zasahujúcich vodíkových mrakov. Galaxie sú však takmer stokrát početnejšie ako kvázary. Teoreticky by preto mali poskytovať omnoho podrobnejšiu mapu.
Jediným problémom je, že galaxie sú tiež asi 15-krát slabšie ako kvázary. Astronómovia si teda mysleli, že jednoducho nie sú dostatočne jasní, aby dobre videli vo vzdialenom vesmíre. Lee však vykonal výpočty, ktoré naznačujú inak.
„Bol som prekvapený, keď som zistil, že existujúce veľké ďalekohľady by už mali byť schopné zhromaždiť dostatočné množstvo svetla z týchto slabých galaxií na mapovanie absorpcie v popredí, aj keď v nižšom rozlíšení, ako by bolo možné s budúcimi ďalekohľadmi,“ uviedol Lee v tlačovej správe. „Stále by to poskytlo bezprecedentný pohľad na kozmickú sieť, ktorá nikdy nebola zmapovaná v takej veľkej vzdialenosti.“
Lee a jeho kolegovia používali 10-metrový ďalekohľad Keck I na Mauna Kea na Havaji, aby sa bližšie pozreli na vzdialené galaxie a na absorpciu vodíka zabudovanú v ich spektrách. Ale aj počasie na Havaji sa môže zmeniť na škaredé.
"Boli sme dosť sklamaní, pretože počasie bolo hrozné a podarilo sa nám zhromaždiť iba pár hodín dobrých údajov," uviedol spoluautor Joseph Hennawi, tiež z Inštitútu Maxa Plancka pre astronómiu. "Ale podľa kvality údajov, keď vyšiel z ďalekohľadu, mi už bolo jasné, že experiment bude fungovať."
Tím dokázal zhromažďovať údaje iba štyri hodiny. Ale stále to bolo bezprecedentné. Pozreli sa na 24 vzdialených galaxií, ktoré poskytovali dostatočné pokrytie malej časti oblohy a umožnili im spojiť informácie do trojrozmernej mapy.
Mapa odhaľuje rozsiahlu štruktúru vesmíru, keď bola iba štvrtina jeho súčasného veku. Tím však dúfa, že čoskoro bude analyzovať mapu, aby získal viac informácií o funkcii štruktúry - sledoval toky kozmického plynu, keď prúdil preč od dutín a do vzdialených galaxií. Poskytne jedinečný historický záznam o tom, ako galaktické zhluky a dutiny rástli z nehomogenít vo Veľkom tresku.
Výsledky boli uverejnené v Astrofyzikálnom časopise a sú k dispozícii online.
