Такие изображения раскрывают ценную информацию о том, как формируются и эволюционируют галактики, а также помогают отследить местоположение неуловимой тёмной материи, которая составляет около 80% массы Вселенной.
В 2014 году астрономы впервые запечатлели космическую паутину, основываясь на излучении квазара — объекта, масса которого в миллиарды раз превосходит массу нашего Солнца, и который считается одним их самых ярких объектов во Вселенной. В 2019 году в другом исследовании использовались данные о молодых, формирующихся звёздах для косвенных данных о космической паутине. Теперь астрономы напрямую запечатлели её свет на расстоянии от 10 до 12 миллиардов световых лет от нас.
Согласно космологическим моделям, более 60% водорода, созданного после Большого Взрыва примерно 13,8 миллиардов лет назад, схлопнулось и образовало пространственные структуры, которые в свою очередь разрушились и образовали космическую паутину из филаментов, которую мы видим сегодня, — нитей космического вещества, состоящих из пыли и газа. Эти филаменты соединяют галактики и обеспечивают их рост и формирование звёзд. Хотя это только предположение, предыдущие исследования также допускали, что галактики формируются там, где эти нити пересекаются.
Для съёмки последнего изображения пересекающихся филаментов команда ученых использовала данные с телескопа им. Кека, установленный в обсерватории на вулкане Мауна Кеа на Гавайях. Прибор настроен на обнаружение излучения водорода, который является основным компонентом космической паутины. Полученные двумерные изображения затем были объединены в трёхмерную карту на основе обнаруженного излучения, исходящего из космической паутины.
Чтобы заметить эти слабые излучения, команда ученых сначала должна была справиться с проблемой светового загрязнения. Тусклый свет космической паутины легко можно спутать со светом неба Гавайев, атмосферным сиянием и даже светом нашего Млечного Пути.
Поэтому команда ученых решила сделать фотографии двух разных участков неба на разных расстояниях. Затем исследователи брали фоновый свет с одного изображения и вычитали его из другого, и наоборот. В результате осталась только сеть филаментов паутины, как и предсказывали моделирования в 2019 году.
Такие изображения, как те, что были созданы в новом исследовании, могут помочь учёным лучше понять, как формируются и эволюционируют галактики на протяжении эонов.