Największy kosmiczny „wir”? Astronomowie odkryli gigantyczną, obracającą się strukturę galaktyk
Astronomowie z międzynarodowego zespołu kierowanego przez Uniwersytet Oksfordzki zidentyfikowali jedną z największych wirujących struktur, jakie kiedykolwiek zaobserwowano we Wszechświecie. To niezwykle cienki, „ostry jak brzytwa” ciąg galaktyk osadzonych w gigantycznym kosmicznym włóknie, oddalonym od Ziemi o około 140 milionów lat świetlnych.
Wyniki badań, opublikowane w czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, mogą znacząco zmienić nasze rozumienie tego, jak galaktyki nabywały obrót i gromadziły gaz we wczesnym Wszechświecie.
Kosmiczne włókna to największe znane struktury we Wszechświecie – gigantyczne, nitkowate formacje zbudowane z galaktyk i ciemnej materii, które tworzą swoiste „rusztowanie” kosmosu. Działają one jak kosmiczne autostrady, którymi materia i moment pędu spływają do galaktyk.
Szczególnie cenne naukowo są te włókna, w których wiele galaktyk obraca się w tym samym kierunku, a sama struktura wykazuje oznaki globalnego ruchu obrotowego. Pozwalają one badać, w jaki sposób galaktyki uzyskują swój spin oraz jak narasta obrót w skali milionów lat świetlnych.
W opisywanym badaniu naukowcy odkryli 14 pobliskich galaktyk bogatych w wodór, ułożonych w wyjątkowo cienką linię o długości około 5,5 miliona lat świetlnych i szerokości zaledwie 117 tysięcy lat świetlnych. Ta „kosmiczna igła” znajduje się wewnątrz znacznie większego włókna zawierającego ponad 280 galaktyk i rozciągającego się na długości około 50 milionów lat świetlnych.
Co szczególnie intrygujące, wiele z tych galaktyk wydaje się obracać w tym samym kierunku co całe włókno – znacznie częściej, niż wynikałoby to z czystej losowości. Wynik ten podważa obowiązujące modele i sugeruje, że wielkoskalowe struktury kosmiczne mogą wpływać na obrót galaktyk silniej i przez dłuższy czas, niż dotąd przypuszczano.
Badacze zauważyli również, że galaktyki po przeciwnych stronach „kręgosłupa” filamentu poruszają się w przeciwnych kierunkach. To silny argument za tym, że cała struktura rzeczywiście obraca się jako całość.
Na podstawie modeli dynamiki filamentów oszacowano prędkość obrotu na około 110 km/s, a promień gęstego, centralnego obszaru na blisko 50 kiloparseków (około 163 tysiące lat świetlnych).
– Każda galaktyka jest jak osobno obracająca się filiżanka, ale cała platforma – kosmiczny filament – również się obraca. Ten podwójny ruch daje nam rzadki wgląd w to, w jaki sposób galaktyki przejmują swój spin od większych struktur, w których są zanurzone – powiedziała dr Lyla Jung z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Oksfordzkiego.
Filament wydaje się strukturą młodą i słabo zaburzoną. Wskazuje na to duża liczba galaktyk bogatych w gaz oraz niewielkie ruchy chaotyczne. To sugeruje, że struktura znajduje się we wczesnej fazie ewolucji.
Ponieważ wodór jest podstawowym paliwem do tworzenia gwiazd, galaktyki bogate w ten pierwiastek pozwalają śledzić procesy gromadzenia materiału gwiazdotwórczego i badać wczesne etapy rozwoju galaktyk.
Odkrycie ma także znaczenie praktyczne dla przyszłych badań kosmologicznych. Lepsze zrozumienie wewnętrznych wyrównań galaktyk pomoże ograniczyć błędy w pomiarach słabego soczewkowania grawitacyjnego – jednego z kluczowych narzędzi do badania ciemnej materii i ciemnej energii. To szczególnie istotne w kontekście nadchodzących projektów, takich jak misja Euclid Europejskiej Agencji Kosmicznej oraz obserwatorium Vera C. Rubin w Chile.
Źródło: University of Oxford
Czytaj też: Kometa 3I/ATLAS uchwycona przez kamery satelity Juice
Grafika tytułowa: Patrick Boucher / Unsplash
