Анализируя данные о движении и распределении сотен тысяч галактик в нитях космической паутины, полученные в рамках обзора Sloan Digital Sky, международная команда астрономов обнаружила, что эти огромные волокна вращаются, создавая «круговорот» размером в сотни миллионов световых лет. Такое движение никогда ранее не наблюдалось на столь огромных масштабах, и его открытие указывает на существование пока неизвестного процесса, ответственного за вращение самых протяженных в известной Вселенной структур. Результаты исследования представлены в журнале Nature Astronomy.
Художественное представление космических волокон – огромных «мостов» из галактик и темной материи, соединяющих скопления. Галактики в них перемещаются по спирали. Те, что удаляются от нас, показаны красным. Синим цветом выделены галактики, движущиеся по направлению к Земле. Credit: AIP/ A. Khalatyan/ J. Fohlmeister
Космические нити – это огромные мосты из барионной и темной материй, которые соединяют скопления галактик друг с другом. Они похожи на тонкие протяженные цилиндры длиной в сотни миллионов световых лет и диаметром в миллионы световых лет. На таких масштабах галактики в них являются лишь песчинками, дрейфующими, как оказалось, по спирали к центру наибольшей концентрации массы.
«Как возникает угловой момент, ответственный за вращение на космологических масштабах – одна из ключевых нерешенных проблем космологии. В стандартной модели малая избыточная плотность, присутствующая в ранней Вселенной, со временем растет из-за гравитационной нестабильности, поскольку материя перемещается в более плотные участки. Такой потенциальный поток должен быть безвихревым. Поэтому, любое вращение создается самой структурой, однако у нас пока нет точного ответа о его природе», – рассказывают авторы исследования.
Смоделированное изображение крупномасштабной структуры Вселенной, показывающей нити и пустоты внутри космического пространства. Credit: Max Planck Institute for Astrophysics
С одной стороны, космическая паутина в целом и, в частности, ее волокна тесно связаны с образованием и эволюцией галактик. С другой – нити также оказывают сильное влияние на собственное вращение галактик и ореолов темной материи, в которые они заключены.
«До сих пор было неизвестно, верно ли теоретическое предположение и основанное на нем компьютерное моделирование, что сами волокна должны вращаться. Теперь у нас есть наблюдательные доказательства этому», – заключили авторы исследования.