Lielākajos mērogos gāzveida pavedienu tīkli aptver simtiem miljonu gaismas gadu, savienojot masīvas galaktiku kopas. Bet šī gāze ir tik nokaitēta, to nav iespējams tieši redzēt.
Gadiem ilgi astronomi ir izmantojuši kvazārus - izcilus galaktikas centrus, ko darbina supermasīvi melnie caurumi, kas ātri uzkrāso materiālu -, lai kartētu citādi neredzamo lietu.
Bet tagad pirmo reizi astronomu komandai, kuru vada Khee-Gan Lee, pēcdokumenta autors Maks Planka astronomijas institūtā, ir izdevies izveidot trīsdimensiju karti Visuma liela mēroga uzbūvei, izmantojot attālas galaktikas. Un priekšrocību ir daudz.
Zinātne vienmēr ir izgājusi kaut ko līdzīgu: tā kā spoža gaisma no tāla kvazāra virzās uz Zemi, tā sastopas ar starpposma ūdeņraža gāzes mākoņiem un ir daļēji absorbēta. Tas kvazāra spektrā atstāj tumšas absorbcijas līnijas.
Ja Visums būtu statisks, tumšās absorbcijas līnijas kvazāra spektrā vienmēr atrastos tajā pašā vietā (121 nanometri tā sauktajai Limana-alfa līnijai). Bet tāpēc, ka Visums paplašinās, tālais kvazārs strauji lido prom no Zemes. Tas izstiepj kvazāra gaismu tā, ka katrs iejaukšanās ūdeņraža gāzes mākonis uzspiež absorbcijas parakstu citā kvazāra spektra reģionā, atstājot līniju mežu.
Tāpēc detalizēti vairāku kvazāru spektru mērījumi, kas atrodas tuvu viens otram, faktiski var atklāt iejaukšanās ūdeņraža mākoņu trīsdimensiju raksturu. Bet galaktikas ir gandrīz 100 reizes vairāk nekā kvazāri. Tātad teorētiski viņiem būtu jāsniedz daudz detalizētāka karte.
Vienīgā problēma ir tā, ka galaktikas ir arī apmēram 15 reizes gaišākas nekā kvazāri. Tātad astronomi uzskatīja, ka tie vienkārši nav pietiekami spilgti, lai labi redzētu tālu Visumu. Bet Lī veica aprēķinus, kas ieteica citādi.
"Es biju pārsteigts, atklājot, ka esošajiem lielajiem teleskopiem jau vajadzētu spēt savākt pietiekamu gaismu no šīm vājajām galaktikām, lai kartētu priekšplāna absorbciju, kaut arī ar zemāku izšķirtspēju, nekā tas būtu iespējams ar nākamajiem teleskopiem," sacīja Lī ziņu izlaidumā. "Tomēr tas sniegtu vēl nebijušu skatu uz kosmisko tīmekli, kas nekad nav bijis kartēts tik lielos attālumos."
Lī un viņa kolēģi izmantoja 10 metru Keck I teleskopu uz Mauna Kea, Havaju salas, lai tuvāk apskatītu tālās galaktikas un viņu spektros iestrādāto ūdeņraža absorbcijas mežu. Bet pat laika apstākļi Havaju salās var kļūt neglīti.
"Mēs bijām diezgan vīlušies, jo laika apstākļi bija briesmīgi, un mums izdevās savākt tikai dažas stundas labu datu," sacīja koautors Džozefs Hennavi, kurš bija arī no Maksa Planka astronomijas institūta. "Bet, spriežot pēc datu kvalitātes, kad tas nonāca pie teleskopa, man jau bija skaidrs, ka eksperiments notiks."
Komanda varēja apkopot datus tikai četras stundas. Bet tas joprojām bija nepieredzēts. Viņi apskatīja 24 attālās galaktikas, kas nodrošināja pietiekamu nelielu debesu plākstera pārklājumu un ļāva tām apvienot informāciju trīsdimensiju kartē.
Karte atklāj liela mēroga Visuma struktūru, kad tā bija tikai ceturtā daļa no pašreizējā vecuma. Bet komanda cer drīzumā parsēt karti, lai iegūtu vairāk informācijas par struktūras funkciju - sekojot kosmiskās gāzes plūsmām, kad tā izplūst no tukšumiem un uz tālām galaktikām. Tas sniegs unikālu vēsturisko ierakstu par to, kā galaktiku kopas un tukšumi pieauga no nehomogenitātēm Lielajā sprādzienā.
Rezultāti ir publicēti Astrophysical Journal un ir pieejami tiešsaistē.
