Астрономія
Астрономія

Астрономи зафіксували можливе обертання космічних філаментів

Дослідники проаналізували блакитний і червоний зсуви галактик, які вказали на їхній рух по відношенню до осі космічних філаментів, у яких вони знаходяться. Виявилося, що вони завихрюються, тобто філаменти обертаються. Таким чином, це найбільші об’єкти у Всесвіті, що мають момент імпульсу. Стаття про це надрукована у журналі Nature Astronomy.

AIP, A. Khalatyan, J Fohlmeister

AIP, A. Khalatyan, J Fohlmeister

Що відомо про обертання структур Всесвіту?

Одним із ключових невирішених питань космології лишається генерація моменту імпульсу. Невеликі ділянки із надмірною густиною, наявні у ранньому Всесвіті, зростали через гравітаційну нестабільність, нарощуючи матеріал, який перетікав сюди з регіонів із меншою густиною. Такий потенційний потік не був скрученим і не обертався. Тобто, первинного обертання у ранньому Всесвіті не було. Момент імпульсу з’явився пізніше, під час формування структур. Відомо, що космічна павутина та зокрема космічні філаменти тісно пов’язані з утворенням та еволюцією галактик. Вони також мають сильний вплив на обертання галактик. Однак невідомо, чи обертаються самі філаменти — циліндричні структури матерії, що простягаються на сотні мільйонів світлових років.

Яке дослідження провели вчені?

Астрономи скористалися даними Слоанівського цифрового огляду неба, щоб визначити філаменти і галактики, що входять до їхнього складу. Дослідники висунули припущення, що якщо філаменти дійсно обертаються, то вони зафіксують статистично значущу складову швидкості галактик, перпендикулярну осі філамента. Цей компонент повинен мати протилежні знаки по обидва боки від осі: тобто, галактики по один бік філамента мають рухатися у напрямку від спостерігача, а по інший — навпаки наближатися.

То чи дійсно філаменти обертаються?

Астрономи зафіксували різницю в червоному зсуві галактик з різних боків філаментів відносно їхньої осі. Коли об'єкт рухається відносно спостерігача, то внаслідок ефекту Доплера частота хвилі його випромінювання змінюється, а спектральні лінії відповідно переміщуються в синю або червону частину спектра. Таким чином, виявлена різниця вказує, що філаменти обертаються. Для філаментів, розташованих перпендикулярно до лінії зору спостерігача з Землі, такий сигнал зафіксувати легше, однак він не залежить від кута зору, під яким вчені розглядали філаменти. Сигнал також був сильнішим для динамічно холодних філаментів.

Таким чином, філаменти виявилися найбільшими структурами, що мають момент імпульсу.