Astronomowie właśnie wykryli prawdopodobnie największe obracające się struktury we wszechświecie

Chociaż z ludzkiej perspektywy nocne niebo zmienia się bardzo niewielkim stopniu, wszechświat nie jest miejscem statycznym. Planety kręcą się wokół centrum galaktyki, gwiazdy rodzą się i giną w gwałtownych eksplozjach, galaktyki zderzają się.

I po raz pierwszy astronomowie właśnie znaleźli dowody na to, że niektóre z największych struktur w kosmosie obracają się w skali setek milionów lat świetlnych. Jeśli odkrycie zostanie potwierdzone, będzie to największa wirująca struktura, jaką kiedykolwiek widziano, co sugeruje, że moment pędu może być generowany w absolutnie oszałamiającej skali.

Omawiana struktura to kosmiczne włókno [ang. cosmic filament], długa, cylindryczna struktura ciemnej materii, obejmująca przestrzeń międzygalaktyczną jako rodzaj pomostu między gromadami galaktyk. Włókna te są pasmami ogromnej sieci kosmicznej, przez którą galaktyki i materiał tworzący gwiazdy są kierowane do węzłów gromad [ang. cluster nodes].

Oznacza to, że galaktyki można znaleźć również wzdłuż włókna, a nie tylko w gromadach. Daje to naukowcom narzędzie do identyfikacji ruchu obrotowego w samym włóknie.

„Mapując ruch galaktyk w tych ogromnych kosmicznych superautostradach za pomocą Sloan Digital Sky – przeglądu setek tysięcy galaktyk – odkryliśmy niezwykłą właściwość tych włókien: wirują” – powiedział astrofizyk Peng Wang z Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP) w Niemczech.

Włókna mają setki milionów lat świetlnych długości, ale zaledwie kilka milionów lat świetlnych średnicy. W tak dużej skali nie będziemy w stanie zobaczyć poruszających się galaktyk, ale na szczęście dla nas światło poruszającego się obiektu nadal go zdradza.

Nazywa się to efektem Dopplera, czyli zmianą długości fali światła w zależności od tego, czy porusza się w kierunku widza, czy od niego. Poprzez dokładne badanie światła z galaktyk na włóknach kosmicznych i porównanie ich ze sobą astronomowie odkryli, że galaktyki po jednej stronie włókna zostały przesunięte ku czerwieni [ang. redshift] w porównaniu z drugą stroną. To jest dokładnie to, czego można by się spodziewać, gdyby galaktyki były w ruchu wirowym prostopadłym do grzbietu włókna.

„W tej skali galaktyki są tylko drobinkami pyłu” – wyjaśnił kosmograf Noam Libeskind z AIP.

Poruszają się po helisach lub orbitach przypominających korkociąg, krążąc wokół środka włókna podczas podróży wzdłuż niego. Takiego wirowania nigdy wcześniej nie widziano w tak ogromnych skalach, a implikacja jest taka, że ​​musi istnieć jeszcze nieznany mechanizm fizyczny odpowiedzialny za wirowanie tych obiektów.”

Ustalenie, czym jest ten mechanizm, może pomóc astronomom w ustaleniu, w jaki sposób w kosmosie powstaje moment pędu. Obecnie to tajemnica; we wczesnym Wszechświecie, zgodnie z naszymi modelami kosmologicznymi, nie było rotacji – materia przemieszczała się z mniej gęstych obszarów do bardziej gęstych.

Jedna z teorii, opisana jako przyśpieszenie pływowe (ang. tidal acceleration), sugeruje, że obecność siły ścinającej [ang. shear force] spowodowała wirowanie, ale nie wiemy wystarczająco dużo, aby zacząć używać tej teorii w modelach kosmicznej ewolucji.

Ponieważ galaktyki są połączone i zasilane przez kosmiczne włókna, struktury te odgrywają ważną rolę w tworzeniu i ewolucji galaktyk, w tym w ich rotacji. Jednak to, czy same włókna wirują, było wcześniej tylko teoretyzowane.

Ich odkrycie pomoże nam lepiej zrozumieć pojawienie się momentu pędu we Wszechświecie oraz rolę, jaką kosmiczna sieć odgrywa w jego regulowaniu.

„Wspaniale jest zobaczyć to potwierdzenie, że włókna międzygalaktyczne obracają się w prawdziwym Wszechświecie, a także w symulacji komputerowej” – powiedział Libeskind .

Badania zostały opublikowane w Nature Astronomy.

Źródło: MICHELLE STARR

Discovery of the largest rotation in the universe

Possible observational evidence for cosmic filament spin

Zdjęcie: AIP/A. Khalatyan/J. Fohlmeister

Tematy:
Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x