Галактики — колоссальные структуры, размер которых измеряется десятками тысяч световых лет. Однако в космосе есть еще более колоссальные объекты, в которых из галактик формируются гигантские нити. Одну из них ученые обнаружили относительно недалеко от Млечного Пути.
Космические нити во Вселенной
Международная команда под руководством ученых из Оксфордского университета обнаружила одну из крупнейших вращающихся структур, о которых когда-либо сообщалось: тоненькую, как лезвие, нить галактик, встроенную в гигантскую вращающуюся космическую нить, находящуюся на расстоянии 140 млн световых лет.
Космические нити — это самые известные структуры во Вселенной: огромные образования из галактик и темной материи, образующие космические каркасы. Они также выполняют роль магистралей, по которым материя и импульс поступают в галактики.
Близкие нити, содержащие множество галактик, вращающихся в одном направлении — и где вся структура, кажется, вращается, — являются идеальными системами для исследования того, как галактики приобрели вращение и газ, которые они имеют сегодня. Они также позволяют проверить теории о том, как космический момент вращения формируется в масштабах десятков миллионов световых лет.
Новое открытие
В новом исследовании ученые обнаружили 14 соседних галактик, богатых водородом, расположенных в виде тонкой, вытянутой линии длиной около 5,5 млн световых лет и шириной 117 000 световых лет. Эта структура находится внутри гораздо большей космической нити, содержащей более 280 других галактик и имеющую длину примерно 50 млн световых лет.
Примечательно, что многие из этих галактик, кажется, вращаются в том же направлении, что и сама нить — гораздо больше, чем если бы вращение галактик было случайным. Это подвергает сомнению современные модели и свидетельствует о том, что космические структуры могут влиять на вращение галактик сильнее или дольше, чем считалось ранее.
Исследователи обнаружили, что галактики с обеих сторон позвоночника нити двигаются в противоположных направлениях, что свидетельствует о вращении всей структуры. Используя модели динамики нити, они определили скорость вращения 110 км/с и оценили радиус плотной центральной области нити примерно в 50 килопарсек (около 163 000 световых лет).
Ученые заявляют, что обнаруженная структура является исключительной не только благодаря своим размерам, но и сочетанию выравнивания вращения и вращательного движения. Это можно сравнить с аттракционом «чашки» в парке развлечений. Каждая галактика похожа на вращающуюся чашку, но вся платформа — космическая нить — также вращается. Это двойное движение дает нам редкое представление о том, как галактики получают свой спин от более крупных структур, в которых они существуют.
Последствия для формирования и эволюции галактик
Нить выглядит как молодая, относительно не нарушенная структура. Большое количество газовых галактик и низкое внутреннее движение — так называемое динамически холодное состояние — свидетельствуют о том, что оно все еще находится на ранней стадии развития.
Поскольку водород является основным сырьем для рождения звезд, галактики с большими запасами водорода активно накапливают или сохраняют топливо для звездного образования. Поэтому изучение этих галактик может дать представление о ранних или текущих стадиях их эволюции.
Галактики, богатые водородом, также являются отличными индикаторами движения газа вдоль космических нитей. Поскольку атомный водород легче нарушается движением, его присутствие помогает выявить, как газ проходит через нити в галактики, давая подсказки о том, как угловой момент проходит через космическую паутину, воздействуя на морфологию галактик, вращение и образование звезд.
Это открытие также может пригодиться в будущих попытках моделирования внутреннего выравнивания галактик, являющегося потенциальным фактором, который может повлиять на результаты будущих исследований космологии слабого линзирования в рамках миссии Европейского космического агентства «Евклид» и обсерватории Веры С. Рубин в Чили.
Наблюдение и детали сотрудничества
Международная команда использовала данные южноафриканского радиотелескопа MeerKAT, одного из самых мощных телескопов в мире, состоящего из массива 64 взаимосвязанных спутниковых антенн.
Эта вращающаяся нить была обнаружена с помощью глубокого исследования неба под названием MIGHTEE, которое проводит профессор астрофизики Мэтт Джарвис (факультет физики, Оксфордский университет). Данные обзора были объединены с оптическими наблюдениями с помощью спектроскопического инструмента Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) и Sloan Digital Sky Survey (SDSS), чтобы обнаружить космическую нить, которая демонстрирует как когерентное выравнивание вращения галактик, так и вращение массы.
По материалам phys.org
