Astronomen entdecken schwer fassbare 50 Millionen Lichtjahre alte Fäden, die mit dem kosmischen Netz verbunden sind

In größerem Maßstab besteht das Universum aus einem “kosmischen Gitter”, das aus riesigen, dünnen Gasfilamenten besteht, die sich zwischen gigantischen Materieclustern erstrecken.

Oder genau das ist unser beste Modelle vorschlagen. Alles, was wir bisher mit unseren Teleskopen gesehen haben, sind Sterne und Galaxien in Materieclustern.

Ist das kosmische Netz also real oder das Produkt unserer Modelle? Können wir unsere Modelle bestätigen, indem wir diese schwachen Gasfilamente direkt nachweisen?

Bis vor kurzem waren diese Filamente schwer fassbar. Aber jetzt hat eine Zusammenarbeit zwischen australischen Radioastronomen und deutschen Röntgenastronomen eine entdeckt.

Das neue ASKAP-Teleskop (Australian Square Kilometer Array Pathfinder) von CSIRO in Westaustralien ist Abfahrt erzeugen ein großformatiges Bild des Universums in Radiofrequenzen.

Dieses Teleskop kann tiefer sehen als jedes andere Radioteleskop und bringt neue Entdeckungen hervor, wie das Seltsame Funkkreise oder ungeklärte ORCs.

Sehen Sie mit Radiowellen und Röntgenstrahlen

In diesem Jahr wurden auch die ersten Beobachtungen des deutschen Weltraumteleskops eROSITA veröffentlicht, die uns unser tiefstes großräumiges Bild des Universums in Röntgenfrequenzen liefern.

Diese beiden Teleskope der nächsten Generation haben eine beispiellose Fähigkeit, große Bereiche des Himmels gleichzeitig abzutasten, sodass sie sich hervorragend für die Untersuchung großräumiger Merkmale des Universums eignen.

Zusammen können sie viel mehr als beides alleine erreichen, weshalb wir uns natürlich zusammengeschlossen haben.

Das erste Ergebnis dieser Zusammenarbeit ist die Entdeckung eines kosmischen Heißgasfilaments.

Diese Studie wurde von Thomas Reiprich von der Universität Bonn und Marcus Brueggen von der Universität Hamburg durchgeführt und umfasste australische Wissenschaftler von CSIRO sowie von den Universitäten Curtin, Macquarie, Monash und Western Sydney.

Es wird heute in veröffentlicht von ihnen Papiere In der Zeitung Astronomie und Astrophysik.

Das kosmische Netz

Der Urknall vor 13,8 Milliarden Jahren brachte ein Universum hervor, das mit unsichtbarer dunkler Materie gefüllt war, zusammen mit einem unauffälligen Gas aus Wasserstoff und Helium und sonst nichts.

In den nächsten paar Milliarden Jahren klumpte das Gas unter der Schwerkraft zusammen und bildete Materiefilamente mit riesigen Hohlräumen zwischen ihnen.

Filamente enthalten wahrscheinlich mehr als die Hälfte der Materie im Universum, obwohl die Filamente selbst nur zehn Teilchen pro Kubikmeter enthalten – weniger als das beste Vakuum, das wir auf der Erde erzeugen können.

Es wird angenommen, dass sich fast alle Galaxien, die wir heute sehen, einschließlich unserer eigenen Milchstraße, in diesen Filamenten gebildet haben.

Wir glauben, dass die Galaxien dann entlang der Filamente gleiten, bis sie in die dichten Galaxienhaufen fallen, die an den Verbindungsstellen, an denen sich die Filamente treffen, zusammengeballt sind.

Aber bis jetzt war alles hypothetisch – wir konnten die Galaxien und Cluster sehen, aber wir konnten die gasförmigen Filamente selbst nicht sehen.

Jetzt hat eROSITA das heiße Gas in einem 50 Millionen Lichtjahre entfernten Filament direkt nachgewiesen. Dies ist ein wichtiger Schritt nach vorne, der bestätigt, dass unser Modell des kosmischen Netzes korrekt ist.

Reibungsloses Fahren

Wir haben auch erwartet, dass das heiße Gas Elektronen peitscht, um Hochfrequenzemissionen zu erzeugen, aber seltsamerweise erkennen wir das Filament nicht mit ASKAP.

Dies sagt uns, dass das heiße Gas reibungslos fließt, ohne die Turbulenzen, die die Elektronen beschleunigen würden, um Radiowellen zu erzeugen. Galaxien bewegen sich daher reibungslos, wenn sie in Cluster fallen.

In den Radiobildern von ASKAP können wir sehen, wie einzelne Galaxien in Cluster fallen. Bei Radiowellenlängen sehen wir oft Galaxien, die von zwei Jets umrahmt sind, verursacht durch Elektronen, die in der Nähe des Schwarzen Lochs im Zentrum der Galaxie platzen.

In unseren Radiobildern dieser Cluster sehen wir jedoch die gebogenen und verzerrten Jets, die von intergalaktischen Winden in das dichte Gas in den Clustern geschüttelt werden. Auch dies ist eine gute Bestätigung unserer Modelle.

Diese Arbeit ist nicht nur wichtig als Bestätigung unseres Modells des Universums, sondern auch das erste Ergebnis der Zusammenarbeit zwischen ASKAP und eROSITA.

Diese beiden Teleskope passen wunderbar zusammen, um unser Universum zu studieren, das Universum so zu sehen, wie es noch nie zuvor gesehen wurde, und ich erwarte, dass diese Entdeckung die erste in einer langen Reihe sein wird.

Wir erkennen die Wajarri Yamatji als die traditionellen Eigentümer des ASKAP-Observatoriums an.

Ray Norris, Professor, naturwissenschaftliche Schule, Western Sydney University

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