Астрономы из Потсдамского астрофизического института имени Лейбница (Германия) в сотрудничестве с учеными из Китая и Эстонии впервые обнаружили вращение самых крупных космологических структур во Вселенной. Об открытии сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature Astromomy.
Хотя космические структуры имеют самые разные масштабы – от карликовых галактик до гигантских сверхскоплений – генерация углового момента среди самых крупных из них изучена плохо. В новой работе ученые изучили, могут ли вращаться галактические нити (волокна) – крупнейшие наблюдаемые структуры, состоящие из галактик, во Вселенной, средняя длина которых составляет 160-260 миллионов световых лет. Нити соединяют друг с другом скопления галактик и разделены войдами – гигантскими пустотами. Галактики внутри нитей стремятся в сторону скоплений на концах нитей, притягиваемые крупной гравитирующей массой.
Исследователи проанализировали движение галактик в тысячах нитей с помощью Слоуновского цифрового обзора неба (SDSS), который предоставляет ученым данные о миллионах галактик, их спектральные изображения и величину красного смещения. Астрономы измерили скорость тех галактик, что перемещаются перпендикулярно оси нити, по их красному и синему смещению, возникающему из-за эффекта Доплера (при красном смещении объект удаляется от наблюдателя, при синем – приближается. Оказалось, что галактики демонстрируют спиральное движение, то есть вращаются вокруг оси при одновременном движении вдоль нити. Это делает волокна самыми крупными объектами, обладающими угловым моментом.
Вращение галактической нити четко определяется при наблюдении со стороны ребра, при этом чем массивнее гало, находящиеся на концах нитей, тем большее вращение обнаруживается. Механизм скручивания волокон пока остается загадкой.
Известно, что в ранней Вселенной не существовало вращения. Согласно стандартной модели, формирование областей с избыточной плотностью возникает из-за гравитационной нестабильности. Вещество начинает перетекать в сторону таких областей, формируя крупномасштабные космологические структуры, однако такие потоки были безвихревыми. Иными словами, вращение должно возникать позднее, при образовании самих структур.