Large-scale filaments and the intergalactic medium

Onderzoek bereidt nieuwe waarnemingen van het Kosmische Web voor

Wanneer we de verdeling van materie in het huidige universum op de grootste schalen bekijken, zien we een ingewikkeld patroon van knooppunten, aan elkaar verbonden door draadvormige filamenten: het kosmische web. De meeste sterrenstelsels worden gevormd in de filamenten. Al het gas buiten de sterrenstelsels wordt het intergalactische medium genoemd (IGM) en dit gas bestaat voornamelijk uit waterstof en helium.

Het IGM in de filamenten kan de evolutie en formatie van de sterrenstelsels beïnvloeden. Om de formatieprocessen van sterren en sterrenstelsels beter te begrijpen is het daarom belangrijk om de eigenschappen van het gas te bestuderen. Door de hoeveelheid van het neutrale gas te meten wordt het mogelijk om de temperatuur en de ionisatietoestand in het IGM te bepalen, maar het meetbare signaal van dit gas is erg zwak. Het doel van het onderzoek van Robin Kooistra was om te onderzoeken of huidige en aankomende instrumenten een dergelijke meting toch kunnen uitvoeren.

Kooistra gebruikte hiervoor simulaties om het signaal van het IGM in filamenten te voorspellen. Vervolgens bepaalde hij de benodigdheden om ultraviolette straling van het kosmische web in kaart te brengen met een ruimtetelescoop. Bovendien ontwikkelde hij een methode waarbij voor radiostraling van het IGM eerst de positie van een filament wordt voorspeld met behulp van de verdeling van sterrenstelsels om vervolgens een geïntegreerd radiosignaal te kunnen bepalen door het filament te volgen. Het werk van Kooistra toont aan dat een aantal huidige en toekomstige radiotelescopen gevoelig genoeg zijn om dit geïntegreerde signaal te detecteren.

Het promotieonderzoek van Robin Kooistra vond plaats bij de afdeling Sterrenkunde van het Kapteyn Instituut, met financiering van NWO. Hij werkt nu als postdoc aan de Kavli IPMU, Kashiwa, Japan.

Proefschrift: http://hdl.handle.net/11370/4d842fa4-2f6d-472c-b4d0-97169577d6b0