Home Technik Riesige Patch of Universe ist seltsam undurchsichtig trotz seines Mangels an Galaxien

Riesige Patch of Universe ist seltsam undurchsichtig trotz seines Mangels an Galaxien

Computersimulation des kosmischen Netzes
Grafik: TNG Collaboration (Eurekalert)

Die bloße Tatsache, dass wir in einem Universum leben, verwirrt mich ab und zu. Aber glücklicherweise ist unser kosmisches Zuhause ein Ort, der Regeln folgt; die Gesetze der Physik scheinen überall übereinzustimmen, und die Galaxien sind gleichmäßig verteilt. Außer in dieser 300 Millionen Lichtjahre langen Region, in der etwas zu fehlen scheint.

Die Wissenschaftler beobachteten eine opake Region des Weltraums vor einem Quasar, einer extra hellen Lichtquelle in der Ferne. Sie erkannten, dass diese lichtblockierende Region verwirrenderweise weniger Galaxien aufwies, als sie erwartet hatten.

Die Region befindet sich vor einem Quasar namens ULAS J0148 + 0600, dessen Licht auf seiner Reise zu uns zurückging, als das Universum weniger als eine Milliarde Jahre alt war. Dieser Bereich scheint Licht für eine Strecke von über 300 Millionen Lichtjahren zu absorbieren. Das Team von Wissenschaftlern nutzte das Subaru-Teleskop auf Hawaii, um nach entfernten Galaxien um die undurchsichtige Region zu suchen, und fand weit weniger als der Durchschnitt, so die im Astrophysical Journal veröffentlichte Arbeit. Dies ist das Gegenteil von dem, was Sie erwarten würden – sollte kein undurchsichtiger Bereich mehr Materie haben?

Diese scheinbare Inkonsistenz könnte Wissenschaftlern helfen, die Natur des frühen Kosmos besser zu verstehen.

"Es gibt uns die Chance, einen Platz im Universum zu erforschen, der hinter dem Rest des Universums zurückbleibt", sagte Studienautor George Becker von der University of California, Riverside, gegenüber Gizmodo.

Astrononen sehen entfernte Objekte über ihre "Lyman alpha" -Emissionen, Licht, das von Wasserstoffatomen mit einer charakteristischen Wellenlänge emittiert wird. Das Licht durchquert das sich ausdehnende Universum und bewirkt, dass sich seine Wellenlänge entlang des Weges ausdehnt. Aber Dinge im Zwischenraum, insbesondere neutrale Atome, können das Licht absorbieren und dazu führen, dass bestimmte Wellenlängen aus dem auf der Erde empfangenen Signal verschwinden. Indem Sie die Wellenlängen des Lichts, das von einem entfernten Quasar kommt, aufzeichnen, können Sie eine Karte und eine Zeitachse des dazwischen liegenden Materials erstellen.

Becker und sein Team erklärten, dass elektrisch neutrales Gas das Lyman-Alpha-Licht absorbiert, aber ionisiertes Gas, also Atome, die keine Elektronen haben, nicht. Die Region des Universums, die uns am nächsten ist, ist relativ einheitlich und es gibt viel ultraviolettes Licht, um das Gas zu ionisieren und die Absorption zu verhindern. Aber im frühen Universum waren die Dinge vielleicht nicht so einheitlich. Vielleicht hatten Orte mit mehr Galaxien mehr ultraviolette Strahlung, was mehr Ionisierung bedeutet, und diese Bereiche waren daher transparenter. Aber Regionen wie die vor diesem Quasar hatten weniger Galaxien, also weniger Ionisierung, und waren daher undurchsichtig.

Es ist eine interessante Beobachtung, die in mehrfacher Hinsicht kontraintuitiv ist. "Das Spannende ist, dass dies eine sehr große Struktur ist, über die es etwas anderes gibt", sagte Martin Haehnelt, ein Astronom an der Universität von Cambridge in Großbritannien, der nicht an der Studie beteiligt war, zu Gizmodo. "Es sollte die gleiche Anzahl von Galaxien in einer Region geben wie in einer anderen", aber in diesem Fall gibt es keine.

Becker sagte Gizmodo, dass diese Region vielleicht eine Geschichte der Re-Ionisierungsepoche erzählt – die Periode früh in der Geschichte des Universums, nachdem die ersten Sterne in Supernovae entstanden und explodiert waren, ionisierende neutrale Gasmoleküle. Vielleicht sind bestimmte Regionen des Himmels später in diese Periode eingetreten als andere.

Es gibt noch mehr zu tun, um das Geheimnis zu erklären, und diese Region ist nur ein Teil des riesigen Himmels. Wenn diese Idee richtig ist, dann sollten Regionen des Himmels mit mehr Galaxien in dieser Entfernung weniger Lyman-Alpha-Lichtabsorption haben.

Aber während die Gesetze der Physik konstant bleiben, scheint es tatsächlich Teile des Universums zu geben, die sich von den anderen unterscheiden.

[ApJ]

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