Группа астрономов, изучающая распределение галактик в ближнем к нам космосе, обнаружила нечто поистине необыкновенное: огромную нить из галактик, закручивающуюся так, словно она захвачена медленно вращающимся космическим торнадо. Эта структура протяженностью не менее 49 миллионов световых лет представляет собой самую длинную вращающуюся нить из когда-либо обнаруженных во Вселенной, обширный вихревой элемент космической паутины. Это одна из крупнейших вращающихся структур, которые мы когда-либо наблюдали, и она раскрывает то, как космическая паутина формирует Вселенную и оставляет свой отпечаток на заполняющих её галактиках.

Физик Лайла Джун из Оксфордского университета пояснила, что исключительность этой структуры заключается не только в её размере, но и в сочетании согласованной ориентации галактик и их вращательного движения. Это можно сравнить с аттракционом «чайные чашки» в парке развлечений: каждая галактика подобна вращающейся чашке, но вся платформа — то есть космическая нить — также вращается. Это двойное движение даёт редкое представление о том, как галактики получают свой вращательный момент от более крупных структур, в которых они находятся.

Космическая паутина — это невидимый каркас Вселенной, массивная сложная сеть из бесчисленных нитей тёмной материи. Её нити подобны космическим магистралям, вдоль которых собираются и движутся галактики. Команда под руководством Лайлы Джун и её коллеги Мадалины Тудораке из Оксфорда и Кембриджа впервые заметила эту конкретную нить в данных радиоинтерферометра MeerKAT в Южной Африке. На расстоянии около 440 миллионов световых лет они обнаружили 14 галактик, странным образом выстроившихся в удивительно прямую линию длиной около 5,5 миллионов световых лет, причём слишком многие из них были сориентированы одинаково, чтобы это можно было списать на случайность.

Дальнейший анализ данных Слоановского цифрового обзора неба и инструмента DESI выявил ещё 283 галактики на том же расстоянии и в той же конфигурации, также демонстрирующие предпочтительную ориентацию вдоль нити. Исследование смещения света галактик в спектре показало ещё более интересную деталь: с одной стороны нити свет галактик смещался в синюю сторону (что говорит о движении к нам), а с другой — в красную (движение от нас). Это явный сигнал того, что вся структура вращается. Учёные смогли даже определить скорость этого вращения — около 110 километров в секунду.

Это наблюдение хорошо согласуется с предсказаниями теории приливного крутящего момента, согласно которой асимметрии в гравитационном поле ранней Вселенной передали угловой момент формирующимся нитям космической паутины. Кроме того, обнаружение диффузного холодного нейтрального водорода в нити и богатое водородом содержание самих галактик указывает на то, что такие нити могут снабжать галактики топливом, необходимым для роста и звёздообразования. Согласованная ориентация галактик также говорит о том, что нити космической паутины могут передавать им угловой момент, что помогает понять, откуда изначально берётся вращение галактик.

Открытие этой гигантской вращающейся нити показывает, что во Вселенной всё взаимосвязано гораздо сильнее, чем кажется на первый взгляд, а обширные невидимые структуры могут оказывать мощное влияние, которое остаётся незаметным при беглом взгляде. Исследователи отмечают, что эта структура может стать идеальной средой для изучения связи между газом космической паутины и ростом галактик.

Работа была опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.


new-science.ru