Галактики — колосальні структури, розмір яких вимірюється десятками тисяч світлових років. Однак у космосі є ще колосальніші об’єкти, в яких із галактик формуються велетенські нитки. Одну з них науковці виявили відносно недалеко від Чумацького Шляху.
Космічні нитки у Всесвіті
Міжнародна команда під керівництвом науковців з Оксфордського університету виявила одну з найбільших обертових структур, про які коли-небудь повідомлялося: тоненьку, як лезо, нитку галактик, вбудовану в гігантську обертову космічну нитку, що розташована на відстані 140 млн світлових років.
Космічні нитки — це найбільші відомі структури у Всесвіті: величезні утворення з галактик і темної матерії, що утворюють космічні каркаси. Вони також виконують роль «магістралей», якими матерія та імпульс надходять у галактики.
Близькі нитки, що містять багато галактик, які обертаються в одному напрямку — і де вся структура, здається, обертається, — є ідеальними системами для дослідження того, як галактики набули обертання і газу, які вони мають сьогодні. Вони також дають змогу перевірити теорії про те, як космічний момент обертання формується на масштабах у десятки мільйонів світлових років.
Нове відкриття
У новому дослідженні науковці виявили 14 сусідніх галактик, багатих на водень, розташованих у вигляді тонкої, витягнутої лінії завдовжки близько 5,5 млн світлових років і завширшки 117 000 світлових років. Ця структура перебуває всередині набагато більшої космічної нитки, що містить понад 280 інших галактик і має довжину приблизно 50 млн світлових років.
Прикметно, що багато із цих галактик, здається, обертаються в тому ж напрямку, що і сама нитка — набагато більше, ніж якби обертання галактик було випадковим. Це ставить під сумнів сучасні моделі та свідчить про те, що космічні структури можуть впливати на обертання галактик сильніше або довше, ніж вважалося раніше.
Дослідники виявили, що галактики по обидва боки хребта нитки рухаються у протилежних напрямках, що свідчить про обертання всієї структури. Використовуючи моделі динаміки нитки, вони визначили швидкість обертання 110 км/с і оцінили радіус щільної центральної області нитки приблизно в 50 кілопарсеків (близько 163 000 світлових років).
Науковці заявляють, що виявлена структура є винятковою не лише завдяки своїм розмірам, а й поєднанню вирівнювання обертання та обертального руху. Це можна порівняти з атракціоном «чашки» в парку розваг. Кожна галактика схожа на обертову чашку, але вся платформа — космічна нитка — також обертається. Цей подвійний рух дає нам рідкісне уявлення про те, як галактики отримують свій спін від більших структур, в яких вони існують.
Наслідки для формування та еволюції галактик
Нитка на вигляд — молода, відносно не порушена структура. Велика кількість газових галактик і низький внутрішній рух — так званий динамічно холодний стан — свідчать про те, що він все ще перебуває на ранній стадії розвитку.
Оскільки водень є основною сировиною для народження зір, галактики з великими запасами водню активно накопичують або зберігають паливо для зоряного утворення. Тому вивчення цих галактик може дати уявлення про ранні або поточні стадії їхньої еволюції.
Галактики, багаті на водень, також є чудовими індикаторами руху газу вздовж космічних ниток. Оскільки атомний водень легше порушується рухом, його присутність допомагає виявити, як газ проходить через нитки в галактики, даючи підказки про те, як кутовий момент проходить через космічну павутину, впливаючи на морфологію галактик, обертання та утворення світил.
Це відкриття також може стати в пригоді у майбутніх спробах моделювання внутрішнього вирівнювання галактик, що є потенційним фактором, який може вплинути на результати майбутніх досліджень космології слабкого лінзування у межах місії Європейської космічної агенції «Евклід» та обсерваторії Вери С. Рубін в Чилі.
Спостереження та деталі співпраці
Міжнародна команда використовувала дані південноафриканського радіотелескопа MeerKAT, одного з найпотужніших телескопів у світі, що складається з масиву 64 взаємопов’язаних супутникових антен.
Ця обертова нитка була виявлена за допомогою глибокого дослідження неба під назвою MIGHTEE, яке проводить професор астрофізики Метт Джарвіс (факультет фізики, Оксфордський університет). Дані огляду поєднали з оптичними спостереженнями за допомогою спектроскопічного інструменту Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) та Sloan Digital Sky Survey (SDSS), щоб виявити космічну нитку, яка демонструє як когерентне вирівнювання обертання галактик, так і обертання маси.
За матеріалами phys.org
