우주에는 보이지 않는 광대 한 웹, 덩굴손이 우주를 꿰뚫고 있습니다. 그러나 우주에서 우리가 보는 물질을 조직 함에도 불구하고,이 어두운 웹은 보이지 않습니다. 그것은 중력을 발휘하지만 빛을 방출하지 않는 암흑 물질로 구성되어 있기 때문입니다.
즉, 웹은 지금까지 보이지 않았습니다. 처음으로 연구자들은 우주의 가장 어두운 구석을 조명했습니다.
웹 제직
오래 전에 우주는 지금보다 더 뜨겁고 작고 밀도가 높았습니다. 또한 평균적으로 훨씬 더 지루했습니다. 장소마다 밀도에 큰 차이가 없었습니다. 물론 우주는 전체적으로 훨씬 더 좁아졌지만 젊은 우주에서는 어디를 가든 상관없이 상황이 거의 동일했습니다.
그러나 밀도에는 작고 무작위적인 차이가있었습니다. 그 너겟은 주변 지역보다 약간 더 중력을 끌어 당기고 있었기 때문에 물질이 그들 안으로 유입되는 경향이있었습니다. 이런 식으로 더 커짐에 따라 그들은 더 강한 중력의 영향을 미치고 더 많은 물질을 끌어 들여 더 큰 물질을 만드는 등 수십억 년 동안 계속되었습니다. 동시에 너겟이 자라면서 그들 사이의 공간이 비었습니다.
우주의 시간 동안 부자들은 부자가되고 가난한 사람들은 가난 해졌다.
결국, 밀도가 높은 패치는 첫 번째 별, 은하 및 성단으로 성장했으며, 그 사이의 공간은 큰 우주 공극이되었습니다.
이제이 대규모 건설 프로젝트에 138 억 년이 걸렸지 만 작업은 아직 끝나지 않았습니다. 물질은 여전히 공극에서 흘러 나와 밀집된 풍부한 은하단으로 흐르는 은하단에 합류합니다. 오늘날 우리가 가지고있는 것은 광대하고 복잡한 물질의 네트워크 인 우주 웹입니다.
어둠 속의 빛
우리 우주에서 물질의 대부분은 어둡습니다. 그것은 빛이나 우리가 별과 가스 구름과 다른 흥미로운 것들로 보는 "정상적인"물질과 상호 작용하지 않습니다. 결과적으로 많은 우주 웹은 우리에게 완전히 보이지 않습니다. 다행스럽게도 암흑 물질이 모이는 곳에서는 규칙적인 물질을 따라 드래그하여 재미를 더합니다.
암흑 물질의 중력 적 속삭임이 합병하기에 충분한 규칙적인 물질에 영향을 미쳤던 우주에서 가장 밀도가 높은 주머니에서, 우리는 빛을 봅니다. 규칙적인 물질은 별들로 변했습니다.
멀리 떨어져있는 검은 해변의 등대처럼 별과 은하계는 숨겨진 암흑 물질이 숨어있는 곳을 알려줌으로써 우주 웹의 실제 구조에 대한 유령 개요를 제공합니다.
이 편향된 뷰를 통해 클러스터를 쉽게 볼 수 있습니다. 적목 현상으로 보이는 거대한 도시처럼 튀어 나옵니다. 우리는 그 구조에 엄청난 양의 암흑 물질이 있다는 것을 알고 있습니다. 왜냐하면 당신은 그 많은 은하들을 모으기 위해 많은 중력 우림이 필요하기 때문입니다.
그리고 스펙트럼의 반대쪽 끝에서 공극을 쉽게 발견 할 수 있습니다. 그들은 모든 문제가없는 곳입니다. 이 공간을 비추는 은하가 없기 때문에 우리는 그 공간이 실제로 비어 있음을 알고 있습니다.
그러나 우주 웹의 웅장 함은 필라멘트 자체의 섬세한 선에 있습니다. 수백만 광년에 걸쳐 펼쳐지는이 얇은 은하들은 검은 공극을 가로 질러 밝은 도시의 성단을 연결하는 거대한 우주 고속도로처럼 행동합니다.
희미한 렌즈를 통해
우주 웹의 필라멘트는 연구하기 가장 어려운 부분입니다. 그들은 은하를 가지고 있지만 많이는 아닙니다. 그리고 그들은 모든 종류의 길이와 방향을 가지고 있습니다. 이에 비해, 군집과 공극은 기하학적 어린이의 놀이입니다. 따라서 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 필라멘트의 존재를 알고 있었지만 수십 년 동안 실제로는 어려움을 겪었습니다.
그러나 최근 천문학 자 팀이 우주 웹을 매핑하는 데 큰 진전을 보였으며 1 월 29 일 결과를 arXiv 데이터베이스에 게시했습니다. 그들이 사업을 시작한 방법은 다음과 같습니다.
먼저, 그들은 Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS) 측량에서 소위 발광 적 은하 (LRGs) 카탈로그를 가져 왔습니다. LRG는 은하의 거대한 짐승이며, 암흑 물질의 밀도가 높은 덩어리의 중심에 앉아있는 경향이 있습니다. LRG가 가장 밀집된 지역에있는 경우 LRG를 연결하는 선은보다 섬세한 필라멘트로 만들어야합니다.
그러나 두 LRG 사이의 공간을 응시하는 것은 생산적이지 않을 것입니다. 거기에 많은 물건이 없습니다. 따라서이 팀은 수천 쌍의 LRG를 가져 와서 재정렬하고 합성 이미지를 만들기 위해 서로 쌓아 올렸습니다.
이 쌓인 이미지를 사용하여 과학자들은 볼 수있는 모든 은하계를 세어 전체적인 빛의 기여를 합산했습니다. 이를 통해 연구자들은 LRG 사이의 필라멘트를 구성하는 정상 물질의 양을 측정 할 수있었습니다. 다음으로, 연구자들은 필라멘트 뒤의 은하, 구체적으로 그들의 모양을 살펴 보았습니다.
그 배경 은하들로부터의 빛이 개재 된 필라멘트들을 관통함에 따라, 그 필라멘트들 내의 암흑 물질로부터의 중력은 빛을 부드럽게 조금씩 이동 시켜서, 은하들의 이미지들을 약간 이동시켰다. 연구진은 이동량 (과학자들이 "전단"이라고 함)을 측정함으로써 필라멘트의 암흑 물질의 양을 추정 할 수있었습니다.
이 측정은 이론적 예측 (암흑 물질의 존재에 대한 또 다른 지점)과 일치합니다. 과학자들은 또한 필라멘트가 완전히 어둡지 않다는 것을 확인했습니다. 필라멘트에 351 개의 태양에 해당하는 질량의 태양마다 1 개의 태양에 해당하는 빛의 출력이있었습니다.
필라멘트의 조잡한지도이지만 첫 번째이며 우주 웹이 대부분 어둡지 만 완전히 검은 색은 아니라는 것을 분명히 보여줍니다.
Paul M. Sutter는 SUNY Stony Brook과 Flatiron Institute의 천체 물리학 자이며, 우주인과 우주 라디오 (Ask Spaceman and Space Radio)의 호스트이며 우주에서 당신의 장소를 저술했습니다.
