Besar dan misteriusnya hebat Web Cosmic terdiri dari materi gelap – Kepribadian siapa kita tidak tahu. Namun, para ilmuwan sangat menduga bahwa materi gelap terdiri dari partikel non-atom eksotis yang tidak berinteraksi dengan cahaya – itulah sebabnya mengapa Web Cosmic transparan dan tidak terlihat. Pada bulan Januari 2014, para astronom mengumumkan bahwa mereka telah melihat quasar jarak jauh yang menerangi nebula gas yang intens, mengungkapkan untuk pertama kalinya jaringan filamen transparan seperti web yang diyakini menghubungkan galaksi-galaksi bintang yang tertanam di dalam Web Cosmic. Seperti embun berkilau yang tergantung di jaring laba-laba yang intens, susunan galaksi ini melacak struktur skala besar Alam Semesta.
Sebuah tim astronom di Universitas California, Santa Cruz, memimpin penelitian, yang diterbitkan dalam jurnal edisi 19 Januari 2014. Alam. Menggunakan 10 meter Keck I Telescope Observatory siap di atas Mauna Kea gunung berapi di Hawaii, tim ilmuwan menemukan nebula yang bersinar terang dan cemerlang yang terdiri dari gas yang memanjang sekitar 2 juta tahun cahaya di ruang antargalaksi.
"Ini adalah objek yang sangat luar biasa: itu sangat besar, setidaknya dua kali lebih besar dari nebula yang terdeteksi sebelumnya, dan itu meluas jauh melampaui lingkungan galaksi quasar," jelas Dr Sebastiano Cantalupo, penulis utama dari belajar. Dr. Cantalupo adalah rekan postdoctoral di UC Santa Cruz.
Quasars adalah benda-benda luar biasa cemerlang yang sering diamati menghuni alam semesta kuno dan sangat terpencil. Tubuh-tubuh yang luar biasa jauh ini dianggap memiliki api "hanya" beberapa ratus juta tahun setelah kelahiran Big Bang alam semesta yang inflasional hampir 14 miliar tahun yang lalu. Quasars menyilaukan kosmos dengan api ganas dan cemerlang mereka – mereka sebenarnya adalah cakram akresi yang melingkupi lubang hitam supermasif muda, rakus, dan rakus yang bersembunyi di dalam hati bayi galaksi yang terbentuk di alam semesta awal. Lubang hitam supermasif menghantui jantung gelap hampir semua – jika tidak semua – galaksi besar, dan mereka menimbang-nimbang jutaan hingga milyaran kali lebih banyak daripada Bintang kita, Matahari. Galaksi kita sendiri besar, spiral-spiral, yang Bima Sakti , memegang lubang hitam supermasif di jantung rahasianya. Itu disebut Sagittarius A * (Sgr A * , Ringkasnya ) , dan itu ringan, dengan standar lubang hitam supermasif, beratnya hanya jutaan – dibandingkan dengan miliaran – kali lebih dari Bintang kita.
Tim astronom, yang dipimpin oleh Dr. Cantalupo, menggunakan sangat terang quasar , terlihat ketika itu muncul ketika Semesta "hanya" sekitar 3 miliar tahun, untuk menyalakan gas redup yang mengapung di dalam lingkungan umum objek langit yang brilian ini. Lautan cahaya yang mengalir deras keluar dari quasar menyebabkan atom hidrogen dalam gas mengirimkan gelombang panjang gelombang radiasi ultraviolet.
Ketika alam semesta berlanjut dalam ekspansi tanpa henti, radiasi ini membentang ke panjang gelombang yang lebih panjang, sangat menjadi cahaya tampak. Dr. Cantalupo, Dr. J. Xavier Prochaska, dan tim mereka di UC Santa Cruz, mempelajari cahaya cemerlang, cemerlang, dan kuno, dengan Keck I. Gambar-gambar berasal dari Muntah mengungkapkan awan gas yang lebih dari 10 kali diameter Galaksi kita! Ini merupakan penemuan pertama dari radiasi yang mengalir dari awan "pada skala jauh melampaui Galaksi", kata Dr. Prochaska pada 19 Januari 2014. Berita Alam.
Model Kosmologis Standar pembentukan struktur di alam semesta memprediksi bahwa galaksi tertanam dalam filamen-filamen yang agung Web Cosmic , sebagian besar (sekitar 84%) terdiri dari misterius, transparan, hantu materi gelap . Web laba-laba Cosmic ini diamati dalam simulasi komputer yang berusaha memodelkan evolusi struktur di alam semesta. Simulasi menunjukkan evolusi materi gelap dalam skala besar, termasuk materi gelap lingkaran cahaya di mana galaksi dilahirkan dan Web Cosmic terdiri dari materi gelap filamen yang menghubungkan mereka.
Gaya gravitasi menyebabkan materi atom "biasa" mengikuti distribusi materi gelap . Dengan cara ini, filamen gas terionisasi difus dipercaya untuk menguraikan pola spidery seperti yang terlihat pada materi gelap simulasi komputer.
A Cosmic Spider & # 39; s Web
Pada saat kelahiran Big Bang Inframerah di alam semesta kita, hampir 14 miliar tahun yang lalu, ada ledakan cahaya terang yang luar biasa. Partikel cahaya, yang disebut foton , radiasi elektromagnetik berenergi sangat tinggi terbang keluar dari materi yang sangat membakar panas yang menyusun Cosmos primordial. Di alam semesta primordial, bagaimanapun, cahaya tidak dapat meledakkan jalannya melalui Cosmos dengan bebas. Ini disebabkan, pada suhu luar biasa tinggi dari alam semesta yang sangat purba, materi terionisasi. Di sini, atom-atom yang berhasil membeku di lingkungan yang panas ini dengan cepat tercabik-cabik. Alasan untuk ini adalah bahwa inti atom bermuatan positif tidak dapat menahan gumpalan awan yang melingkupinya dari elektron bermuatan negatif. Partikel bermuatan listrik secara konstan memancarkan dan menyerap foton. Untuk 400.000 tahun pertama keberadaan Alam Semesta kita, cahaya terus menerus dipancarkan, kemudian diserap, lalu dipancarkan, dan kemudian diserap lagi – dan lagi! Siklus ini berlanjut untuk jangka waktu yang jauh lebih lama daripada peradaban manusia yang berkembang di Bumi! Kebingungan kuno ini berlanjut selama ratusan ribu tahun – hingga suhu luar biasa tinggi dari alam semesta primordial akhirnya turun menjadi kurang dari lima ribu derajat Fahrenheit.
Semua miliaran pada miliaran galaksi bintang yang mengecam alam semesta awal dengan cahaya tampak berkerumun di sekeliling celah-celah intens yang bisa mencapai 150 tahun cahaya. Ini hebat Void hitam karena mereka hampir – tetapi tidak sepenuhnya – kosong.
Ini besar sekali besar Cosmic Voids tulis sekitar 50% dari volume alam semesta Cosmos. Pada skala besar, alam semesta tampak berbusa, dengan filamen berat materi gelap memutar mereka di sekitar satu sama lain untuk membentuk Web Cosmic. Filamen transparan ini diterangi oleh api cemerlang dari lembaran besar galaxies yang terjalin. Sangat hitam Void , yang mengganggu struktur spideri misterius, terjalin, misterius ini, yang ditunjukkan oleh nyala api bintang-bintang, hampir seluruhnya tanpa galaksi. Itu Void mengandung hanya sejumlah kecil galaksi yang dapat diandalkan – yang membuatnya tampak kosong jika dibandingkan dengan bintang yang diledakkan Web Cosmic , yang menjalin sendiri di sekitar mereka menjadi struktur yang rumit dan berbelit-belit.
Di mana pun kita melihat di dalam kosmos kita yang luas, kita mengamati pola spidery aneh yang sama ini. Starlit, galaksi-galaksi yang berapi-api diamati berkerut di sekeliling garis-garis besar, hitam, hampir kosong Void. Ini rumit, memutar Web kaya dengan materi, dari apa yang disebut jenis atom "biasa", dan jenis gelap non-atom yang eksotis dan aneh.
Jika kita mampu mengamati Semesta seperti itu sangat adalah, dengan mata manusia Bumi yang berevolusi, kita akan mengerti bahwa sebagian besar materi di dalamnya eksotis dan non-atom. Galaksi-galaksi bintang dan gugus galaksi yang sangat besar tertanam dalam lingkaran cahaya misterius, non-atom, dan tak terlihat ini. materi gelap. Yang transparan materi gelap menjalin filamen berat Web Cosmic melalui luasnya Ruang dan Waktu.
Itu materi gelap tidak mengungkapkan kehadiran hantu-nya kecuali dengan cara pegangan gravitasinya pada benda-benda itu bisa dilihat. Pengukuran dan perhitungan terbaru menunjukkan bahwa Alam Semesta terdiri dari sekitar 27% materi gelap , dan sekitar 68% energi gelap . Energi gelap adalah zat misterius yang menyebabkan alam semesta berakselerasi dalam ekspansinya. Sifat dan asal dari energi gelap saat ini tidak diketahui.
"Selama hampir satu abad, Alam Semesta telah dikenal meluas sebagai konsekuensi dari Big Bang sekitar 14 miliar tahun yang lalu. Akan berakhir dengan es," kata Dr. Saul Perlmutter dari Lawrence Berkeley National Laboratory dan seorang profesor fisika di Universitas California di Berkeley. Dr. Perlmutter dianugerahi Hadiah Nobel Fisika 2011 bersama Dr. Brian P. Schnidt dan Dr. Adam Riess karena memberikan bukti bahwa ekspansi Semesta semakin cepat.
Hanya 5% dari alam semesta kita terdiri dari materi "biasa" – materi atom yang dikenal yang membentuk Tabel periodik dari elemen. Meskipun materi atom "biasa" adalah kerdil serigala Kosmik, sebenarnya sangat luar biasa. Ini karena benda-benda itu adalah bintang, planet, bulan, dan orang-orang – dan semua bagian alam semesta kita yang akrab!
Cahaya Baru Pada Web Cosmic
Hingga saat ini, filamen dari materi gelap yang menenun yang luar biasa Web Cosmic belum pernah diamati secara langsung. Meskipun gas yang mengapung di ruang antargalaksi telah terlihat, karena penyerapan cahaya memancar dari sumber latar belakang yang brilian, pengamatan tersebut tidak menunjukkan bagaimana gas didistribusikan. Namun, dalam studi Januari 2014, para ilmuwan menemukan cahaya fluorescent gas hidrogen yang dihasilkan dari iluminasi oleh radiasi kuat yang berasal dari quasar.
"Ini quasar menerangi gas yang menyebar pada skala jauh melampaui apa pun yang pernah kita lihat sebelumnya, memberi kita gambaran pertama gas yang diperluas antara galaksi. Prochaska dalam 19 Januari 2014 Siaran pers UC Santa Cruz.
Gas hidrogen, yang diterangi oleh quasar , mengirimkan sinar ultraviolet yang disebut Radiasi alpha Lyman. Yang mencerahkan quasar itu sendiri sangat terpencil – sekitar 10 miliar tahun cahaya jauhnya. Memang, itu quasar Cahaya yang dipancarkan "direntangkan" oleh perluasan Alam Semesta ke titik dimana panjang gelombang ultraviolet aslinya yang tidak terlihat menjadi warna ungu yang terlihat pada "mata" pengintip dari Muntah. Dengan mengetahui jarak ke quasar , para astronom mampu menentukan panjang gelombang radiasi alpha lyman dari jarak itu, dan membuat filter khusus untuk & # 39; lingkup Spektrometer LRIS untuk mendapatkan gambar pada panjang gelombang itu.
"Kami telah mempelajari yang lain quasar cara ini tanpa mendeteksi gas yang diperpanjang seperti itu. bagian dari filamen yang mungkin bahkan lebih panjang dari ini, tetapi kita hanya melihat bagian filamen yang diterangi oleh pancaran emisi dari quasar, "Dr. Cantalupo menjelaskan pada 19 Januari 2014 Siaran pers UC Santa Cruz.
Dalam survei remote sebelumnya quasar bersembunyi di alam semesta kuno, Dr. Cantalupo dan yang lain menemukan apa yang disebut "galaksi gelap", yang mewakili simpul gas terpadat yang mengapung di dalam Web Cosmic. "Galaksi gelap" ini diyakini terlalu muda atau terlalu kecil untuk melahirkan bintang bayi yang berapi-api.
"Galaksi yang gelap jauh lebih padat dan bagian – bagiannya lebih kecil Web Cosmic. Dalam gambar baru ini, kita juga melihat galaksi gelap, di samping nebula yang jauh lebih menyebar dan memanjang. akan tetap menyebar dan tidak pernah membentuk bintang, "Dr. Cantalupo melanjutkan untuk mencatat.
Para ilmuwan menghitung jumlah gas yang mengambang di sekitar nebula setidaknya sepuluh kali lebih dari yang diharapkan dari hasil simulasi komputer. Satu penjelasan untuk ketidaksesuaian ini dalam massa, tim studi menjelaskan, adalah bahwa gas dalam Web Cosmic Gumpalan bersama lebih dari yang diperkirakan, pada skala yang lebih kecil dari simulasi dapat diselesaikan. Clumpiness penting untuk menentukan, karena dapat mempengaruhi tingkat di mana gas dingin – yang menyebabkan kelahiran bintang – jungkir menjadi galaksi, menurut Dr. Prochaska.
Meskipun awan gas bisa menjadi filamen pertama yang terlihat dari Web Cosmic bahwa para astronom telah berhasil menemukan, identifikasinya saat ini masih belum pasti. "Para penulis memang membuat kasus yang meyakinkan bahwa gas yang memancarkan melampaui halo gelap menjadi tuan terang quasar , tetapi itu tidak [necessarily] menjadikannya filamen berskala besar, "Dr. Joop Schaye, yang bukan bagian dari penelitian, dijelaskan pada 19 Januari 2014 Berita Alam. Schaye adalah dari Universitas Leiden di Belanda.
"Observasi ini menantang pemahaman kita tentang gas intergalaksi dan memberi kami laboratorium baru untuk menguji dan menyempurnakan model kami," kata Dr. Cantalupo pada 19 Januari 2014. Siaran pers UC Santa Cruz.
by