天文學家發現300萬光年的星系橋樑

在宇宙探索的最新突破中，天文學家成功描繪出一條巨大宇宙絲狀結構的輪廓，這條絲狀結構是連線星系的宇宙網的一部分。這些由暗物質和氣體構成的絲狀結構雖然微弱，但透過先進的望遠鏡技術和數百小時的觀測，天文學家終於捕捉到迄今為止最清晰的影像，讓我們更接近解開星系演化及宇宙隱藏力量的奧秘。

乍看之下，宇宙似乎是由散亂星系組成的混沌群體，但實際上，這些星系是一個被稱為「宇宙網」的龐大互聯結構的一部分。宇宙網由暗物質和氣體構成的巨大絲狀結構組成，這些絲狀結構在星系之間延伸，並環繞著廣闊的空虛區域。經過數百小時的望遠鏡觀測，天文學家首次捕捉到一條連線形成中星系的高解析度宇宙絲狀結構影像。這條絲狀結構距離我們如此遙遠，以至於我們看到的景象是宇宙僅20億歲時的模樣。

暗物質佔宇宙總物質的85%，但它幾乎是隱形的——它不發射、吸收或反射光線。然而，透過其對星系和其他宇宙結構的引力影響，我們可以間接偵測到它的存在。暗物質在塑造宇宙大尺度結構中扮演關鍵角色，形成宇宙網的骨架。科學家們透過模擬和重力透鏡技術研究這張網，以更好地理解暗物質及其在宇宙演化中的重要性。

天文學家在研究宇宙網時面臨的最大挑戰之一是，氣體主要透過吸收來自更遙遠物體的光線而被偵測到。然而，這類研究並不能幫助我們理解氣體在宇宙網中的分佈。聚焦於宇宙中最常見元素——氫的研究，只能從非常微弱的光線中偵測到，因此過去嘗試繪製其分佈的計劃都以失敗告終。

這篇新論文由米蘭比可卡大學的科學家領導的研究團隊發表，成員包括馬克斯·普朗克天體物理研究所的研究人員。團隊利用位於智利的歐洲南方天文臺「甚大望遠鏡」上的「多單元光譜探測器」（MUSE）進行研究。MUSE能夠同時捕捉數千個波長的影像和光譜資料，生成天文物體的3D資料。即便如此，團隊仍需耗費數百小時的觀測時間，才能揭示宇宙網絲狀結構的足夠細節。

團隊由米蘭比可卡大學的博士生Davide Tornotti領導，他們使用MUSE研究了一條長達300萬光年的絲狀結構。這條絲狀結構連線了兩個星系，每個星系的核心都有一個超大質量黑洞。團隊展示了一種繪製星系間絲狀結構的新方法，這有助於我們更深入瞭解星系形成及宇宙演化。

在開始收集資料之前，團隊基於現有的宇宙模型，對絲狀結構的發射進行了模擬。隨後，他們將模擬結果與實際觀測資料進行比較，發現兩者驚人地相似。這項發現幫助我們理解宇宙網中的星系如何獲得能量，但團隊強調，他們仍需要更多資料。隨著技術的持續應用，更多結構正被揭露，目標是最終揭示氣體在宇宙網中的分佈情況。

本文改編自《Universe Today》的原始文章。進一步探索：首次直接捕捉宇宙網影像，揭示宇宙的隱藏高速公路