期刊導航
星系的“龍卷風”是有史以來最長的旋轉結構
一支研究近距離星系分布的天文學家團隊發現了一件真正非凡的事：一條巨大的星系鏈，像被慢動作的宇宙龍卷風卷住一樣盤旋。
它至少有4900萬光年長——代表了宇宙中發現的最長旋轉絲狀體，是一條巨大的渦流鏈，宇宙之網.
這是其中一個最大的旋轉結構我們所見，記錄宇宙之網如何塑造宇宙，甚至在充滿宇宙的星系中留下印記。
“這座結構的獨特之處不僅在于其體積，更在于旋轉對齊與旋轉運動的結合。”物理學家萊拉·榮格說英國牛津大學的。
“你可以把它比作主題公園里的茶杯游樂設施。每個星系就像一個旋轉的茶杯，但整個平臺——宇宙絲——也在旋轉。這種雙重運動讓我們罕見地洞察星系如何從其所處的更大結構中獲得自旋。”
這宇宙之網基本上是宇宙的無形骨干——一個由無數絲狀結構組成的龐大復雜網絡，暗物質，引力約束宇宙，并控制星系的分布和運動方式。
其股狀結構為就像宇宙高速公路一樣星系聚集并沿此旅行;研究它揭示了宇宙龐大而宏大的元結構，讓我們了解宇宙如何相互聯系，并且其演變過程從最初的時刻開始大爆炸.
在榮格及其聯合領導、牛津大學和劍橋大學物理學家馬達麗娜·圖多拉切的帶領下，一組研究人員首次在南非使用MEERKat射電望遠鏡觀測中發現了這種特定的絲狀物，作為MIGHTEE天空巡天.
大約4.4億光年之外——從宇宙角度看不過是一次跳躍、一步和跳躍——他們發現了14個表現異常的星系。它們似乎排列成一條奇特的筆直針狀細線，直徑約117,000光年，長度約550萬光年，且太多石頭朝向相同，難以歸因于偶然。
這顯然值得進一步調查。研究人員轉向了斯隆數字巡天，覆蓋了光學和紅外的更廣視場，以及暗能量光譜儀器（DESI）調查，收集光學、紅外和紫外線觀測數據。
根據這些數據，他們又發現了283個星系，位于同一距離、同一直線構型上。更重要的是，新星系也表現出沿絲狀體長度排列軸向的偏好。
太空中的物體通常不會以如此明確的結構聚集，除非有某種因素影響它們。在這種情況下，宇宙絲是顯而易見的領先候選者——而且非常令人興奮，因為由隱形暗物質構成的大尺度結構是這并不容易看見或定義.
當研究人員深入研究這些星系時，事情變得更加有趣紅移.在絲狀體的一側，星系的光被偏向電磁譜中較藍的一側，這與光波長在光源靠近觀者時被壓縮的情況相符。
對面星系的光線向紅色一側拉長，這發生在光源遠離時。
這是整個結構在旋轉的明確信號。研究人員甚至可以模擬其速度——約110公里（68英里）每秒，速度一樣銀河系和仙女座星系位于該星系彼此飛馳而來.
該行為與 的預測完全吻合。潮汐力矩理論該模型提出早期宇宙引力場中的不對稱性，將角動量傳遞給形成宇宙網的絲狀體——賦予它們良好的自旋。
與此同時，絲狀體中彌漫的冷中性氫氣和星系豐富的氫含量表明，這些絲狀體可以為星系提供生長和形成恒星所需的燃料。
此外，星系沿絲狀結構的排列表明宇宙網絲可以將角動量傳遞給星系——這一發現有助于闡明星系最初是如何獲得自旋的。
如果你看一個宇宙的深場圖像星系看起來相對隨機地散布且不相連。探測到這根巨大的絲狀物表明，不僅一切比表面看起來更為緊密相連，而且龐大而無形的結構可能擁有強大的影響力，這種影響在我們仔細觀察時似乎是看不見的。
“我們發現這些星系在絲狀結構脊柱周圍有強烈的旋轉證據——使其成為迄今為止發現的最長旋轉結構。”研究人員在論文中寫道.
“這座建筑可以成為理想的環境......明確宇宙網絡中低密度氣體與其內部星系如何利用其物質生長之間的關系。”
該研究已發表在皇家天文學會月刊.
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