Kozmologija je veda, ki se ukvarja z nastankom in razvojem vesolja ter njegovo sestavo. Z modernimi raziskavami se dandanes osredotočamo na posamezne člene v razvoju (npr. inflacija, prasevanje, razvoj velikih struktur, medgalaktični plin, galaksije, itd.), jih poskušamo razumeti in umestiti v skupno sliko vesolja.
Velike raziskovalne skupine so proti koncu prejšnjega in začetku novega tisočletja poudarek namenile predvsem prasevanju (WMAP, VSA, Boomerang, …) in galaksijam (2dFGRS, SDSS, …), s pomočjo katerih so rešili mnogo kozmoloških vprašanj, a hkrati odkrili mnogo novih. Nove generacije raziskav se osredotočajo predvsem na fizikalne pojave z veliko napovedno močjo (polarizacija prasevanja, šibko gravitacijsko lečenje, absorpcija v medgalaktičnem plinu).
Zgornja slika: Prikazuje porazdelitev gostote snovi v numerični simulaciji Millenium. Gostotno polje je bilo izračunano s TreeSPH kodo Gadget. Slika predstavlja prerez skozi celotno simulacijo in prikazuje velikosti okoli 400 Mpc. Do absorpcije v medgalaktičnem prostoru pride predvsem v pajčevinasti porazdelitvi snovi okoli centralne zgostitve. To pajčevino imenujemo tudi filamenti.
Na FMF se ukvarjamo zlasti z absorpcijo v medgalaktičnem prostoru. Svetloba iz oddaljenih kvazarjev se absorbira v medgalaktičnem plinu (angl. intergalactic medium – IGM), v katerem prevladuje vodik. Ker se vesolje širi, v spektru ne opazimo le ene absorpcijske črte, ampak celotno strukturo črt, ki jo imenujemo gozd Lyman alfa (angl. Lyman alpha forest). Vsaka absorpcijska črta je posledica elektronskega prehoda v vodikovem atomu, ki ustreza prehodu iz n=1 v n=2 stanje. Črte enakega prehoda pa imajo različne valovne dolžine v izmerjenem spektru, ker je do absorpcije prišlo pri različnih oddaljenostih od Zemlje.
S pomočjo statističnih lastnosti takšnih struktur v spektrih kvazarjev lahko določimo spekter moči porazdelitve snovi v medgalaktičnem prostoru. Le-ta pa omogoča določanje raznovrstnih fizikalnih parametrov: lastnosti nevtrinov (izjemno lahkih nenabitih osnovnih delcev), natančen potek kozmološke inflacije in reionizacije.
Na FMF se s kozmologijo in gozdom Lyman alfa ukvarjata: doc. dr. Anže Slosar in Vid Iršič (mladi raziskovalec).
Spodnja slika: Prikazuje spekter kvazarja. Z zeleno barvo je levo od emisijske črte Lyman alfa označeno področje gozda Lyman alfa. Podatki so dobljeni v okviru raziskave SDSS. Do absorpcije Lyman alfa je prišlo v medgalaktičnem plinu med nami in oddaljenim kvazarjem.
