Gaasiliste hõõgniitide võrgud ulatuvad kõige suuremates skaalades sadadesse miljonitesse valgusaastatesse, ühendades massiivseid galaktikaparve. Kuid see gaas on nii kohutav, et seda pole võimalik otse näha.
Astronoomid on aastaid kasutanud muidu nähtamatu aine kaardistamiseks kvasare - hiilgavaid galaktikakeskusi, mille toiteks on ülimaitsvad mustad augud - kiiresti akroneeriv materjal.
Kuid nüüd on esimest korda Max Plancki astronoomiainstituudi järeldoktori Khee-Gan Lee juhitud astronoomide meeskonnal õnnestunud luua kolmemõõtmeline kaart Universumi suuremahulisest struktuurist, kasutades selleks kauged galaktikad. Ja eeliseid on palju.
Teadus on alati midagi sellist läinud: kui kaugest kvaasarist pärit ere valgus liigub Maa poole, kohtub see vahepealsete vesinikgaasi pilvedega ja on osaliselt neelduv. See jätab kvaasari spektrisse tumedad neeldumisjooned.
Kui Universum oleks staatiline, paiknuksid tumedad neeldumisjooned kvaasari spektris alati ühes ja samas punktis (nn Lyman-alfa joone jaoks 121 nanomeetrit). Kuid kuna Universum laieneb, lendab kauge kvaasar Maast eemale suure kiirusega. See venitab kvaasri valgust nii, et iga sekkuv vesiniku gaasipilv jäljendab oma absorptsiooni signaali kvaasi spektri erinevas piirkonnas, jättes ridade metsa.
Seetõttu võivad mitme kvaasari spektri üksteise lähedased mõõtmised paljastada vahepealsete vesinikupilvede kolmemõõtmelise olemuse. Kuid galaktikaid on ligi 100 korda arvukamalt kui kvaasreid. Nii et teoreetiliselt peaksid nad esitama palju täpsema kaardi.
Ainus probleem on see, et galaktikad on ka kvaasaritest umbes 15 korda õhemad. Nii arvasid astronoomid, et nad pole lihtsalt piisavalt heledad, et kauges universumis hästi näha. Kuid Lee viis läbi arvutused, mis näitasid teisiti.
"Ma olin üllatunud, kui avastasin, et olemasolevad suured teleskoobid peaksid juba suutma nendest nõrkadest galaktikatest koguda piisavalt valgust, et kaardistada esiplaani neeldumine, ehkki madalama eraldusvõimega, kui see oleks tulevikus teleskoopide puhul võimalik," ütles Lee uudisteates. "Sellegipoolest annaks see enneolematu ülevaate kosmilisest veebist, mida pole kunagi nii suurtel vahemaadel kaardistatud."
Lee ja tema kolleegid kasutasid Hawaiil Mauna Keas asuvat 10-meetrist Keck I teleskoopi, et vaadata lähemalt kaugemaid galaktikaid ja nende spektritesse põimitud vesiniku neeldumise metsa. Kuid isegi ilm Hawaiil võib koledaks muutuda.
"Olime üsna pettunud, kuna ilm oli kohutav ja suutsime vaid paar tundi häid andmeid koguda," ütles kaasautor Joseph Hennawi, ka Max Plancki astronoomiainstituudist. "Kuid otsustades andmete kvaliteedi järgi, kui see teleskoobi küljest lahti tuli, oli mulle juba selge, et eksperiment peaks toimima."
Meeskond suutis andmeid koguda vaid neli tundi. Kuid see oli ikkagi enneolematu. Nad vaatasid 24 kaugemat galaktikat, mis hõlmasid taeva väikese plaastri piisavat katvust ja võimaldasid neil teabe kolmemõõtmeliseks kaardiks ühendada.
Kaart paljastab Universumi suuremahulise struktuuri, kui see oli vaid veerand praegusest vanusest. Kuid meeskond loodab kiiresti kaardistada, et saada lisateavet struktuuri funktsiooni kohta - järgides kosmilise gaasi voogusid, kuna see liikus tühjadest pindadest kaugematesse galaktikatesse. See annab ainulaadse ajaloolise ülevaate sellest, kuidas galaktikaparved ja tühimikud kasvasid Suure Paugu ebahomogeensustest.
Tulemused on avaldatud ajakirjas Astrophysical Journal ja need on saadaval veebis.
