Di belantara ruang yang dingin, galaksi berkerumun di sekitar api unggun bintang-bintang dan tarikan meyakinkan lubang hitam supermasif. Di antara gugusan galaksi yang nyaman ini, tempat ruang kosong membentang selama jutaan tahun cahaya di sekelilingnya, jalan raya gas yang samar menjembatani kegelapan.
Jaringan intergalaksi yang mengandung gas ini dikenal dalam model-model kosmologis sebagai web kosmik. Terbuat dari filamen panjang hidrogen yang tersisa dari Dentuman Besar, jaring itu diduga mengandung sebagian besar (lebih dari 60%) gas di alam semesta dan untuk memberi makan langsung semua wilayah penghasil bintang di ruang angkasa. Di persimpangan tempat filamen tumpang tindih, galaksi muncul. Setidaknya, itulah teorinya.
Filamen-filamen jaring galaksi belum pernah diamati secara langsung sebelumnya, karena mereka adalah salah satu struktur yang paling samar di alam semesta dan mudah dibayangi oleh cahaya galaksi di sekitarnya. Tetapi sekarang, dalam sebuah penelitian yang diterbitkan hari ini (3 Oktober) dalam jurnal Science, para peneliti telah mengumpulkan foto filamen kosmik pertama yang berkumpul di kluster galaksi yang jauh, berkat beberapa teleskop paling sensitif di Bumi.
Gambar (di bawah) menunjukkan filamen biru hidrogen yang saling silang melalui sekelompok galaksi putih kuno, yang terletak sekitar 12 miliar tahun cahaya dari Bumi (artinya galaksi dilahirkan kira-kira satu miliar pertama dan setengah tahun setelah Ledakan Dahsyat). Dengan cahaya lembut oleh sinar ultraviolet dari galaksi itu sendiri, filamen membentang lebih dari 3 juta tahun cahaya, mengkonfirmasikan status mereka sebagai beberapa struktur paling raksasa di ruang angkasa.
"Pengamatan struktur terkecil dan terbesar di alam semesta ini adalah kunci untuk memahami bagaimana alam semesta kita berevolusi melalui waktu," Erika Hamden, seorang astronom di Universitas Arizona Steward Observatory, menulis dalam komentar yang menyertai studi baru. (Hamden tidak terlibat dalam penelitian.) Pengamatan ini, Hamden menambahkan, adalah "hanya puncak gunung es" dari deteksi web kosmik, dengan penelitian mengungkapkan gambar lebih lanjut dari web di sudut-sudut kuno ruang lainnya.
Menghubungkan ke web
Seperti yang dicatat dalam penelitian baru, gumpalan hidrogen yang membentuk filamen web kosmik sangat redup sehingga hampir tidak dapat dibedakan dari langit yang kosong. Jadi, bagaimana para peneliti berhasil membujuk fitur-fitur ini keluar dari kegelapan? Dengan menggunakan galaksi di web "sebagai senter kosmik," tulis Hamden.
Dengan menggunakan instrumen yang disebut Penjelajah Spektroskopi Multi Unit pada Teleskop Sangat Besar Eropa Southern Observatory, para peneliti memperbesar kumpulan galaksi kuno yang terletak di konstelasi Aquarius, yang dikenal sangat luas dan sangat tua. Cahaya dari bintang-bintang yang baru lahir dan lubang hitam yang mencabik-cabik materi samar-samar menerangi gumpalan hidrogen yang berputar-putar di dalam dan di antara galaksi-galaksi ini, memungkinkan para peneliti untuk memetakan garis besar samar-samar dari filamen-filamen web kosmik di sana.
Pengamatan menunjukkan dua jalan paralel paralel hidrogen yang menghubungkan titik-titik galaksi selama jutaan tahun cahaya, dijembatani oleh aliran gas ketiga yang menghubungkan mereka secara diagonal seperti jalan-lepas kosmik. Sesuai dengan model kosmologis, filamen gas tampaknya langsung memberi makan galaksi pembentuk bintang paling aktif di grid, memompa hidrogen langsung ke rumah-rumah dari matahari yang baru lahir dan lubang hitam yang lapar.
Studi ini memberikan bukti paling meyakinkan bahwa web kosmik ada, seperti yang diprediksi oleh model, tulis Hamden. Namun, studi struktur yang begitu samar dan jauh memiliki keterbatasan yang jelas. Untuk satu, hampir tidak mungkin untuk mengetahui di mana ujung setiap ujung filamen hidrogen dan ruang kosong dimulai, yang memungkinkan peneliti yang berbeda untuk menentukan batas-batas filamen secara berbeda, berpotensi menghasilkan gambar struktur yang berbeda. Selain itu, teleskop berbasis darat dapat mendeteksi filamen hanya dari kluster galaksi kuno yang paling jauh, yang memancarkan cahaya yang cukup untuk mengungkapkan bagaimana jaring kosmik muncul tak lama setelah Big Bang.
Sebuah teleskop UV berbasis ruang dapat membuka pintu untuk mempelajari bagaimana web terhubung ke galaksi yang lebih muda, lebih redup, tetapi menggunakan instrumen seperti itu akan sulit dan mahal, tulis Hamden. Pada akhirnya, penelitian baru ini tidak menempatkan para peramal Bumi lebih dekat dengan dunia kuno dan misterius di seluruh alam semesta - tetapi studi ini mengingatkan kita bahwa kita mungkin lebih terhubung dengan mereka daripada yang kita kira.
