天文學家發現了宇宙中已知最大的氣體雲。這個巨大的星雲可能是首次成像的星系、氣體和暗物質組成的蛛網狀結構中的細絲，這種結構描繪了宇宙的大尺度結構。該團隊使用了一個明亮的類星體，它在宇宙不到30億年時所呈現的樣子，照亮了燈塔附近微弱的氣體。
來自類星體的光流（一類極亮星系核，被認為是正在經歷爆發式增長的黑洞）促使氣體中的氫原子發射出一種特徵波長的紫外線輻射。隨著宇宙膨脹，輻射隨後會延伸到更長的波長，變成可見光。加州大學聖克魯茲分校的天文學家塞巴斯蒂亞諾·坎塔盧波和澤維爾·普羅查斯卡及其同事使用位於夏威夷莫納克亞火山頂的凱克天文臺記錄了這種光。凱克的影像顯示，氣體雲長度為460,000秒差距（150萬光年），是銀河系直徑的十倍以上。普羅查斯卡說，這是首次探測到來自“遠超星系尺度”的雲的輻射。研究人員今天在《自然》雜誌上線上描述了這一發現。
荷蘭萊頓大學的天文學家喬普·沙耶評論說，這篇論文“報告了一項引人注目的觀測結果——有史以來發現的最大的彌散氣體雲”，他沒有參與這項研究。
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在星系形成之前，宇宙包含一種原始的、彌散的物質氣體，由普通原子和暗物質組成。根據星系形成的主要模型，引力首先將暗物質集中成暈，這些暈提供了“引力阱”，星系隨後在其中合併。然而，模擬反覆顯示，並非所有物質都會落入這些阱中，相反，一些細橋會保留下來，將星系連線成一個宇宙網（見左圖）。
研究人員此前已經發現了由暗物質組成的宇宙網細絲的證據，透過它引力彎曲和增強來自地球后面更遙遠星系的光的方式，推斷出這種看不見的卷鬚的質量和形狀。
試探性的觸鬚
雲延伸的距離遠大於暗物質暈可能延伸的距離，這表明它必須在星系之間延伸。普羅查斯卡說，如果雲本身是宇宙網的可見細絲，這是最好的解釋。
其他可能解釋這種巨大雲的情況——例如被星系的引力拉伸和撕裂的氣體——行不通，因為“雲的尺度和質量太大了”，普羅查斯卡補充說。
儘管氣體雲可能是天文學家探測到的宇宙網的第一個可見細絲，但沙耶表示，這種識別仍然不確定。“作者確實提出了令人信服的證據，表明發射氣體延伸到包含明亮類星體的暗暈之外，但這並不一定使其成為大尺度細絲，”他告誡說。
沙耶指出，即使它只是一片巨大的氣體雲，這一發現也很重要，因為它似乎只有一些星系和類星體被這樣的雲包圍。如果雲是細絲，其亮度表明它包含的冷氣體比當前宇宙網模擬允許的量多十倍以上。
該團隊指出，這種質量不匹配的一種解釋是，宇宙網中的氣體比預測的聚集得更多，尺度為幾千秒差距——這個長度小於模擬可以清楚分辨的尺度。普羅查斯卡指出，這種聚集性對於確定很重要，因為它可能會影響為恆星形成提供燃料的冷氣體落入星系的速度。
兩臺新儀器將很快加入尋找更多巨型氣體雲的行列。在智利帕拉納爾的甚大望遠鏡，多單元光譜探測器預計將於10月開始執行，並將搜尋比普羅查斯卡團隊研究的類星體更遙遠的類星體周圍的雲。在凱克天文臺，計劃於明年安裝的宇宙網成像儀將更詳細地檢查位於離地球更近的類星體周圍的雲。