Di padang gurun yang sejuk, galaksi merebak bersama-sama di sekeliling bongkahan bintang dan tarikan lubang hitam supermaskin. Antara kelompok galaksi yang selesa ini, di mana ruang kosong membentang untuk berjuta-juta tahun cahaya di sekeliling, lebuh raya yang lemah untuk menembusi kegelapan.
Rangkaian galaksi, galaksi ini dikenali dalam model kosmologi sebagai web kosmik. Diperbuat daripada filamen hidrogen yang lama yang tersisa daripada Big Bang, web itu dikatakan mengandungi paling banyak (lebih daripada 60%) gas di alam semesta dan langsung memberi makan semua kawasan penghasil bintang di ruang angkasa. Di persimpangan di mana filamen bertindih, galaksi muncul. Sekurang-kurangnya, itulah teori itu.
Filamen-telus web galaksi tidak pernah dilihat secara langsung sebelum ini, kerana ia adalah salah satu struktur paling peka di alam semesta dan mudah dibayangi oleh cahaya galaksi di sekelilingnya. Tetapi sekarang, dalam kajian yang diterbitkan hari ini (3 Oktober) dalam jurnal Sains, para penyelidik telah berkumpul bersama-sama fotografi filamen kosmik pertama yang menumpukan pada kelompok galaksi yang jauh, berkat beberapa teleskop paling sensitif di Bumi.
Imej (di bawah) menunjukkan filamen biru hydrogen crisscrossing melalui sekumpulan galaksi putih purba, yang terletak kira-kira 12 bilion tahun cahaya jauh dari Bumi (bererti galaksi dilahirkan kira-kira satu bilion tahun pertama selepas Big Bang). Dihinakan secara perlahan oleh cahaya ultraviolet galaksi itu sendiri, filamen meregang selama lebih daripada 3 juta tahun cahaya, mengesahkan status mereka sebagai sebahagian daripada struktur yang paling besar di angkasa.
"Pengamatan-pengamatan struktur-struktur paling peka di alam semesta adalah kunci untuk memahami bagaimana alam semesta kita berkembang dari masa ke masa," Erika Hamden, seorang ahli astronomi di Balai Cerap Steward, Universiti Arizona, menulis dalam ulasan yang mengiringi kajian baru itu. (Hamden tidak terlibat dalam penyelidikan.) Pemerhatian ini, kata Hamden, adalah "hanya hujung gunung es" pengesanan web kosmik, dengan penyelidikan mengungkap imej lebih lanjut dari web di sudut-sudut purba lain ruang angkasa.
Menyambung ke web
Sebagai nota kajian baru, hidrogen hidrogen yang membentuk filamen web kosmik begitu pucat, mereka tidak dapat dibezakan dari langit kosong. Jadi, bagaimanakah para penyelidik berjaya membuang ciri-ciri ini dari kegelapan? Dengan menggunakan galaksi di dalam web "sebagai lampu suluh kosmik," tulis Hamden.
Menggunakan instrumen yang dikenali sebagai Multi Unit Spectroscopic Explorer di Teleskop Sangat Besar di Balai Cerap Selatan Eropah, para penyelidik mengetengahkan gumpalan galaksi purba yang terletak di dalam konstelasi Aquarius, yang dikenali sebagai sangat luas dan sangat tua. Cahaya dari bintang-bintang yang baru lahir dan lubang-lubang hitam yang mencincang perkara-perkara yang menyinari cetek hidrogen berputar di dalam dan di antara galaksi-galaksi ini, membolehkan para penyelidik memetakan garis-garis filamen web kosmik yang samar-samar di sana.
Pemerhatian mendedahkan dua lebuh raya hidrogen yang menghubungkan titik-titik galaksi di atas berjuta-juta tahun cahaya, dijambakan oleh aliran ketiga gas yang menyambungkannya secara menyerong seperti jalan luar kosmik. Sejajar dengan model kosmologi, filamen gas seolah-olah memberi makan secara langsung galaksi pembentuk bintang yang paling aktif di grid, mengepam hidrogen ke rumah-rumah matahari yang baru lahir dan lubang hitam lapar.
Kajian ini memberikan bukti yang paling meyakinkan lagi bahawa web kosmis wujud, seperti model ramalan, Hamden menulis. Walau bagaimanapun, kajian struktur yang begitu lemah dan jauh telah mempunyai batasan yang ketara. Untuk satu, hampir mustahil untuk mengetahui di mana ujung setiap filamen hujung hidrogen dan ruang kosong bermula, yang membolehkan penyelidik yang berbeza untuk menentukan sempadan filamen berbeza, berpotensi menghasilkan gambar yang berlainan struktur. Di samping itu, teleskop berasaskan darat dapat mengesan filamen dari sekelompok galaksi purba yang paling jauh, yang memancarkan cahaya yang cukup untuk mendedahkan bagaimana web kosmik muncul sejurus selepas Big Bang.
Sebuah teleskop UV yang berpangkalan di angkasa boleh membuka pintu untuk mengkaji bagaimana web menghubungkan kepada galaksi yang lebih muda dan lebih lemah, tetapi menggunakan instrumen sedemikian sukar dan mahal, kata Hamden. Akhirnya, kajian baru ini tidak menempatkan bintang-bintang di bumi lebih dekat dengan dunia kuno dan misteri di seluruh alam semesta - tetapi ia mengingatkan kita bahawa kita mungkin lebih berkaitan dengan mereka daripada yang kita fikirkan.
