天文学者は宇宙の大規模な構造のフィラメントを見る

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ビデオ: 【高校生のための最新天文講座】天文学者の仕事・いろいろな光で見る宇宙—平松正顕(国立天文台助教) 2022, 12月
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Anonim
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日本、ヨーロッパ、米国の科学者たちは、遠くのプロトクラスター内の銀河間を伸びる水素の拡張線形構造を直接記録しています。研究者は以前に、標準的な宇宙論によって予測されたそのような形成の間接的な証拠を記録しましたが、この場合、それらの存在は最も明確に現れました、科学者はジャーナルScienceに書いています。

現代の宇宙論ΛCDMは、宇宙で観測された大規模なプロセスのほとんどを説明しています。特に、それは大規模な構造の進化と銀河団の形成速度を決定します。それに基づいて実行された数値シミュレーションの結果によると、宇宙の物質は石鹸の泡に似たネットワークを形成するはずです:比較的高濃度の物質を含む壁と糸は、低密度の広大な領域に隣接しています-ボイド。

同様の構造は、比較的近くにある銀河についても追跡できます。それらはフィラメントと呼ばれるフィラメントに並んでおり、その交点に銀河の大きなクラスターが現れます。銀河や星は水素から形成されているので、糸状の構造もその分布をたどる必要があります。しかし、水素は星などの明るい物体を含まない拡散雲の形で存在する可能性があるため、大規模構造のガス成分を直接見ることは困難です。

同時に、大規模構造の水素成分の観測は、フィラメントに沿って形成中の銀河に流れ、超大質量ブラックホールが急速に成長する条件を提供する必要があるのはこのガスであるため、科学にとっては別の価値があります。彼らのセンター。天文学者はすでにこのガスの存在を記録していますが、間接的な兆候によって:より遠い銀河の視界の歪みによって、または背景の明るいクエーサーからの放射線の吸収によって。

日本物理化学研究所理化学研究所の梅畑英樹氏が率いる天文学者の研究では、赤方偏移3、1のSSA22銀河の遠方のプロトクラスターでの水素フィラメントの発見が説明されています。 1メガパーセク以上の距離で銀河間を伸びるガス。

このクラスターからの光は長い時間がかかります。ビッグバンからわずか約20億年後のように見えます。このとき、銀河とそのクラスターの活発な形成、および超大質量ブラックホールの成長が続いた。記事の著者は、フィラメント内の水素を励起したのは強い星形成と大きなブラックホールの活動であり、それが最初の励起レベルからの電子の遷移に対応するLyα線で光り始めたと考えています。地上レベルに。

数値モデルは、当時、宇宙のすべてのガスの少なくとも60パーセントがフィラメントの形であったに違いないことを示しています。以前はいくつかの特別な場合にのみそれらの存在を推測することができたので、著者は彼らの研究の結果をいくつかの銀河を接続するフィラメントの最初の本格的な検出と呼んでいます。この成果は、チリの8メートルのVLT望遠鏡に設置されたMUSE分光計のおかげで可能になりました。

この作業は、「失われたバリオン」の問題、つまり地元の宇宙における通常の物質の明らかな欠如という文脈においても重要です。宇宙論的なΛCDMモデルは、私たちの周りに宇宙の最もよく知られている構成要素のほとんどがあるはずであると予測していますが、それを観測に記録することはできませんでした。いくつかの論文では、銀河間の橋での高温ガスの形での水素の登録の成功について述べられていました-初期の宇宙から進化したフィラメント。

以前は、天体物理学者はなんとかローカルボイドの形状を決定し、普遍的な夜明けの時代の標準的な支配者を見つけ、重力レンズのサイズを使用して宇宙の膨張を測定しました。

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