Længste intergalaktiske gasfilament opdaget

Mere end halvdelen af ​​stoffet i vores univers er indtil videre forblevet skjult for os. Imidlertid, astrofysikere havde en anelse om, hvor det kunne være:I såkaldte filamenter, ufatteligt store trådlignende strukturer af varm gas, der omgiver og forbinder galakser og galaksehobe. Et hold ledet af universitetet i Bonn har nu for første gang observeret en gasfilament med en længde på 50 millioner lysår. Dens struktur er slående lig forudsigelserne fra computersimuleringer. Observationen bekræfter derfor også vores ideer om vort univers' oprindelse og udvikling. Resultaterne er publiceret i tidsskriftet Astronomi og astrofysik .

Vi skylder vores eksistens til en lille aberration. For stort set præcis 13,8 milliarder år siden, Big Bang indtraf. Det er begyndelsen til rum og tid, men også af alt stof, der udgør vores univers i dag. Selvom det oprindeligt var koncentreret på et tidspunkt, den udvidede sig med en voldsom hastighed - en gigantisk gassky, hvor stof var næsten ensartet fordelt.

Næsten, men ikke helt:I nogle dele var skyen en smule tættere end i andre. Og alene af denne grund er der planeter, stjerner og galakser i dag. Dette skyldes, at de tættere områder udøvede lidt højere gravitationskræfter, som trak gassen fra deres omgivelser mod dem. Mere og mere stof koncentrerede sig derfor i disse regioner over tid. Mellemrummet mellem dem, imidlertid, blev tommere og tommere. I løbet af godt 13 milliarder år, udviklet en slags svampestruktur:store "huller" uden noget, med områder imellem, hvor tusindvis af galakser er samlet i et lille rum, såkaldte galaksehobe.

Fint væv af gastråde

Hvis det virkelig skete sådan, galakserne og hobene burde stadig være forbundet med rester af denne gas, som de knasende tynde tråde af et edderkoppespind. "Ifølge beregninger, mere end halvdelen af ​​alt baryonisk stof i vores univers er indeholdt i disse filamenter - dette er den form for stof, som stjerner og planeter er sammensat af, som vi selv er, " forklarer prof. dr. Thomas Reiprich fra Argelander Institute for Astronomy ved universitetet i Bonn. Alligevel er det indtil videre undsluppet vores blik:På grund af den enorme udvidelse af filamenterne, stoffet i dem er ekstremt fortyndet:Det indeholder kun ti partikler per kubikmeter, hvilket er meget mindre end det bedste vakuum, vi kan skabe på Jorden.

Imidlertid, med et nyt måleinstrument, eROSITA rumteleskopet, Reiprich og hans kolleger var nu i stand til at gøre gassen fuldt synlig for første gang. "eROSITA har meget følsomme detektorer for den type røntgenstråling, der kommer fra gassen i filamenter, " forklarer Reiprich. "Den har også et stort synsfelt - som et vidvinkelobjektiv, den fanger en relativt stor del af himlen i en enkelt måling, og i en meget høj opløsning." Dette gør det muligt at tage detaljerede billeder af så store objekter som filamenter på forholdsvis kort tid.

Bekræftelse af standardmodellen

I deres undersøgelse, forskerne undersøgte et himmelobjekt kaldet Abell 3391/95. Dette er et system af tre galaksehobe, som er omkring 700 millioner lysår væk fra os. eROSITA-billederne viser ikke kun hobene og adskillige individuelle galakser, men også gasfilamenterne, der forbinder disse strukturer. Hele filamentet er 50 millioner lysår langt. Men det kan være endnu mere enormt:Forskerne antager, at billederne kun viser et udsnit.

"Vi sammenlignede vores observationer med resultaterne af en simulering, der rekonstruerer universets udvikling, " forklarer Reiprich. "EROSITA-billederne ligner påfaldende computergenereret grafik. Dette tyder på, at den bredt accepterede standardmodel for universets udvikling er korrekt." Vigtigst af alt, dataene viser, at det manglende stof sandsynligvis faktisk er skjult i filamenterne.

Reiprich er også medlem af det transdisciplinære forskningsområde (TRA) "Byggesten af ​​stof og fundamentale interaktioner" ved universitetet i Bonn. I seks forskellige TRA'er, forskere fra de mest forskelligartede fakulteter og discipliner samles for at arbejde sammen om fremtidsrelevante forskningsemner fra University of Excellence.