science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Astronomen brengen zijde van kosmisch web in kaart

Een afbeelding van zo'n twee miljard jaar na de oerknal in het sterrenbeeld Fornax (Oven). Elk lichtpunt is een heel sterrenstelsel. De blauwe zijde van het kosmische web werd ontdekt met MUSE. Het gas strekt zich uit over een afstand van 15 miljoen lichtjaar. Dat komt ongeveer overeen met 150 keer onze Melkweg rug aan rug geplaatst. Krediet:ESO/NASA/Roland Bacon et al.

Een internationaal team van astronomen, waaronder een aantal uit Nederland, heeft voor het eerst een stuk van het kosmische web in kaart gebracht zonder heldere quasars te gebruiken. Hun bevindingen zullen binnenkort in het tijdschrift worden gepubliceerd Astronomie en astrofysica .

Astronomen hebben lang aangenomen dat de miljarden sterrenstelsels in ons universum zijn verbonden door een enorm kosmisch web van gasstromen. Het web zelf is moeilijk te zien omdat het bijna geen licht genereert. Tot nu, alleen knooppunten in het kosmische web waren in kaart gebracht met behulp van quasars. Dit zijn superzware zwarte gaten in de centra van sterrenstelsels waarvan de omgeving enorme hoeveelheden licht uitstraalt. Het licht wordt dan verstrooid door het kosmische web, het web rond de quasars zichtbaar maken. Helaas, quasars zijn zeldzaam. Bovendien, ze bevinden zich alleen op knooppunten van het kosmische web. Als resultaat, ze bieden een beperkt zicht.

Voor de eerste keer, onderzoekers zijn erin geslaagd een klein stukje van het kosmische web te zien zonder quasars te gebruiken. Een team onder leiding van Roland Bacon (CNRS, Centre de Recherche Astrophysique de Lyon, Frankrijk) heeft de Very Large Telescope gedurende 140 uur (gespreid over zes nachten tussen augustus 2018 en januari 2019) op een deel van het iconische Hubble Ultra Deep Field gericht.

Met behulp van de Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE), de onderzoekers waren in staat om het licht van groepen sterren en sterrenstelsels te vangen dat werd verstrooid door gasfilamenten van het kosmische web. Dit is licht van ongeveer 2 miljard jaar na de oerknal.

De waarnemingen toonden aan dat potentieel meer dan de helft van het verstrooide licht niet afkomstig is van grote heldere stralende bronnen, maar van een zee van voorheen onontdekte sterrenstelsels met een zeer lage helderheid die veel te zwak zijn om afzonderlijk te kunnen worden waargenomen.

De resultaten versterken de hypothese dat het jonge universum uit enorme aantallen, kleine groepen pas gevormde sterren. Co-auteur Joop Schaye (Sterrewacht Leiden, Universiteit Leiden, Nederland):"We denken dat het licht dat we zien voornamelijk afkomstig is van jonge sterrenstelsels, elk met miljoenen keren minder sterren dan onze eigen Melkweg. Zulke kleine sterrenstelsels waren waarschijnlijk verantwoordelijk voor het einde van de kosmische 'donkere eeuwen', " toen minder dan een miljard jaar na de oerknal, het universum werd verlicht en verwarmd door de eerste generaties sterren."

Co-auteur Michael Maseda (Sterrewacht Leiden, Universiteit Leiden) voegt daaraan toe, "De waarnemingen van MUSE geven ons dus niet alleen een beeld van het kosmische web, maar leveren ook nieuw bewijs voor het bestaan ​​van de extreem kleine sterrenstelsels die zo'n cruciale rol spelen in modellen van het vroege heelal."

In de toekomst, de astronomen willen grotere stukken van het kosmische web in kaart brengen. Daarom werken ze aan het verbeteren van het MUSE-instrument, zodat het een twee tot vier keer groter gezichtsveld biedt.