في برية الفضاء الباردة ، تتجمع المجرات معًا حول نار المعسكرات من النجوم والسحب المؤكد للثقوب السوداء الهائلة. بين هذه المجموعات الدافئة من المجرات ، حيث يمتد الفضاء الخالي لملايين السنين الضوئية في كل مكان ، يوجد طريق سريع باهت من الغاز يجسر الظلام.
تُعرف هذه الشبكة الغازية بين المجرات في النماذج الكونية باسم الشبكة الكونية. مصنوعة من خيوط طويلة من الهيدروجين المتبقي من الانفجار الكبير ، ويعتقد أن الويب يحتوي على معظم (أكثر من 60 ٪) من الغاز في الكون ويغذي مباشرة جميع المناطق المنتجة للنجوم في الفضاء. عند التقاطعات تتداخل الخيوط ، تظهر المجرات. على الأقل ، هذه هي النظرية.
لم يتم رصد خيوط شبكة المجرة بشكل مباشر من قبل ، لأنها من بين أضعف الهياكل في الكون ويسهل عليها توهج المجرات من حولها. لكن الآن ، في دراسة نُشرت اليوم (3 أكتوبر) في مجلة Science ، جمع الباحثون أول صورة على الإطلاق لخيوط كونية تتقارب في مجموعة مجرة بعيدة ، وذلك بفضل بعض التلسكوبات الأكثر حساسية على الأرض.
تُظهر الصورة (أدناه) خيوطًا زرقاء تتقاطع مع الهيدروجين عبر مجموعة من المجرات البيضاء القديمة ، التي تقع على بعد حوالي 12 مليار سنة ضوئية من الأرض (مما يعني أن المجرات قد ولدت في أول مليار ونصف سنة تقريبًا بعد الانفجار العظيم). تضيء الخيوط بلطف بسبب توهج المجرات فوق البنفسجية ، وتمتد الخيوط لأكثر من 3 ملايين سنة ضوئية ، مما يؤكد وضعها كواحدة من أكثر الهياكل الضخمة في الفضاء.
وكتبت إريكا هامدين ، عالمة الفلك في مرصد ستيوارد التابع لجامعة أريزونا ، في تعليق مصاحب للدراسة الجديدة: "إن هذه الملاحظات من أضعف وأكبر الهياكل في الكون هي مفتاح لفهم كيفية تطور الكون عبر الزمن". (لم يشارك هامدين في البحث). وأضاف هامدين أن هذه الملاحظات هي "مجرد قمة جبل الجليد" للكشف عن الويب الكوني ، حيث كشفت الأبحاث عن المزيد من صور الويب في زوايا الفضاء القديمة الأخرى.
الاتصال بالويب
كما تلاحظ الدراسة الجديدة ، فإن حُكم الهيدروجين التي تشكل خيوط الشبكة الكونية خافتة جدًا لدرجة أنها بالكاد يمكن تمييزها عن السماء الفارغة. لذا ، كيف تمكن الباحثون من استمالة هذه الميزات من الظلام؟ كتب هامدين عن طريق استخدام المجرات داخل الويب "كمصابيح كونية".
باستخدام أداة تسمى مستكشف الطيف متعدد الوحدات على التلسكوب الكبير جدًا للمرصد الجنوبي الأوروبي ، قام الباحثون بتكبير مجموعة قديمة من المجرات الموجودة في كوكبة الدلو ، والمعروفة بكونها واسعة جدًا وقديمة للغاية. الضوء من النجوم حديثة الولادة والثقوب السوداء التي تمزق المادة تضيء بشكل خافت حكمة دوران الهيدروجين في هذه المجرات وبينها ، مما يسمح للباحثين برسم مخطط غامض لشعيرات الشبكة الكونية هناك.
كشفت الملاحظات عن طريقين متوازيين من الهيدروجين يربطان النقاط المجرية على مدى ملايين السنين الضوئية ، يربطهما تيار ثالث من الغاز يربطهما قطريًا مثل المنحدر الكوني. وبفضل النماذج الكونية ، يبدو أن خيوط الغاز تغذي مباشرة أكثر المجرات النشيطة المكونة للنجوم على الشبكة ، وتضخ الهيدروجين مباشرة إلى منازل شموس حديثة الولادة وثقوب سوداء جائعة.
كتب هامدن أن هذه الدراسة تقدم أكثر الأدلة إقناعاً حتى الآن بأن الشبكة الكونية موجودة ، تمامًا كما تتوقع النماذج. ومع ذلك ، فإن دراسة الهياكل الباهتة جدًا والبعيدة لها قيود واضحة. أولاً ، يكاد يكون من المستحيل معرفة أين تبدأ حواف كل خيوط هيدروجين ومساحة فارغة ، مما يمكّن الباحثين المختلفين من تحديد حدود الشعيرات بشكل مختلف ، مما قد يؤدي إلى صور مختلفة للهياكل. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للتلسكوبات الأرضية الكشف عن خيوط من عناقيد المجرات القديمة والبعيدة فقط ، والتي تنبعث منها ما يكفي من الضوء لتكشف كيف ظهرت الشبكة الكونية بعد وقت قصير من الانفجار العظيم.
وكتب هامدن أن تلسكوب الأشعة فوق البنفسجية في الفضاء يمكن أن يفتح الباب لدراسة كيفية اتصال الويب بالمجرات الأصغر والأضعف ، ولكن نشر مثل هذه الأداة سيكون صعبًا ومكلفًا. في نهاية المطاف ، لا تضع هذه الدراسة الجديدة نظراء النجوم في الأرض أقرب إلى العوالم القديمة والغامضة في جميع أنحاء الكون - لكنها تذكرنا بأننا قد نكون أكثر ارتباطًا بهم مما كنا نعتقد.
