Artistieke impressie van kosmische filamenten: enorme bruggen van sterrenstelsels en donkere materie verbinden groepen sterrenstelsels met elkaar. Sterrenstelsels zijn georiënteerd in spiraalvormige banen in de richting van grote clusters aan hun uiteinden en in hun binnenste. Hun licht wordt blauw als ze naar ons toe komen en rood als ze weglopen. Bron: AIP / A. Khalatyan / J. Fohlmeister
Door de beweging van sterrenstelsels in enorme filamenten die het kosmische web verbinden, in kaart te brengen, ontdekten astronomen van het Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP), in samenwerking met wetenschappers in China en Estland, dat deze lange ranken van sterrenstelsels op de honderden-schaal roteren. Miljoenen lichtjaren. We hebben nog nooit rotatie op zulke enorme schalen gezien. De resultaten zijn gepubliceerd in natuurlijke astronomie Ze suggereren dat impulsmoment kan worden gegenereerd op ongekende niveaus.
Kosmische filamenten zijn enorme bruggen van sterrenstelsels en donkere materie die groepen sterrenstelsels met elkaar verbinden. Ze leiden sterrenstelsels van en naar grote clusters aan hun uiteinden. “Door de beweging van sterrenstelsels op deze massieve, superkosmische manieren in kaart te brengen met behulp van de Sloan Digital Sky Survey – een onderzoek van honderdduizenden sterrenstelsels – hebben we een opmerkelijke eigenschap van deze filamenten gevonden: ze roteren.” zegt Peng Wang, eerste auteur van de nu gepubliceerde studie en astronoom bij AIP.
Noam Libeskind, initiatiefnemer van het project bij AIP, voegt toe: “Ondanks dat ze slanke cilinders zijn – vergelijkbaar in afmetingen met potloden – honderden miljoenen lichtjaren lang, maar een paar miljoen lichtjaar in diameter, draaien deze prachtige ranken van materie .” “Op deze schalen zijn de sterrenstelsels binnenin zelf slechts stofmonsters. Ze bewegen in een spiraal of draaien om een baan als een schakelaar, draaiend rond het midden van de pit terwijl ze er langs reizen. Zo’n spin is nog nooit eerder gezien op zo’n enorme schalen, en het resultaat is dat het moet zijn. Er is een tot nu toe onbekend fysiek mechanisme dat verantwoordelijk is voor de torsie van deze dingen.”
Hoe een spin-impulsmoment te genereren in een kosmologische context is een van de belangrijkste onopgeloste problemen in de kosmologie. In het standaardmodel van structuurvorming groeien kleine overtollige dichtheden die in het vroege heelal worden gevonden door zwaartekrachtinstabiliteiten als materie van onderaf naar gebieden met een te hoge dichtheid stroomt. Zo’n potentiële stroom is onlogisch of verstoken van warp: er is geen primitieve rotatie in het vroege heelal. Als zodanig moet elke rotatie als structuren worden gemaakt.
Het kosmische web in het algemeen en de filamenten in het bijzonder zijn nauw verwant aan de vorming en evolutie van sterrenstelsels. Het heeft ook een sterke invloed op de rotatie van sterrenstelsels en regelt vaak de draairichting van sterrenstelsels en halo’s van donkere materie. Het is echter niet bekend of het huidige begrip van de vorming van de structuur voorspelt dat de filamenten zelf, als niet-deeltje semi-lineaire lichamen, zouden moeten roteren.
“Gemotiveerd door de suggestie van Dr. Mark Nerink dat filamenten zouden kunnen roteren, hebben we de waargenomen galactische distributie voor filamentrotatie onderzocht”, zegt Noam Libeskind. “Het is geweldig om deze bevestiging te zien dat intergalactische filamenten circuleren in het echte universum, evenals in computersimulaties.” Met behulp van een geavanceerde kaartmethode werd de waargenomen verdeling van sterrenstelsels verdeeld in filamenten. Elk filament werd afgerond door een cilinder.
De sterrenstelsels binnenin werden verdeeld in twee gebieden aan weerszijden van de filamenteuze ruggengraat (in projectie) en het gemiddelde roodverschuivingsverschil tussen de twee gebieden werd nauwkeurig gemeten. Het gemiddelde roodverschuivingsverschil is een proxy voor het snelheidsverschil (Dopplerverschuiving) tussen sterrenstelsels aan de terugtrekkende kant en de naderende kant van de filamenteuze buis. Zo kan hij de rotatie van de gloeidraad meten.
De studie geeft aan dat, afhankelijk van de kijkhoek en de eindpuntmassa, filamenten in het universum een duidelijk signaal vertonen dat consistent is met rotatie.
Referentie: “Mogelijk observationeel bewijs voor kosmische filamentrotatie” door Peng Wang, Noam Libeskind, Elmo Temple, Shi Kang en Quan Gu, 14 juni 2021 Hier beschikbaar. natuurlijke astronomie.
DOI: 10.1038 / s41550-021-01380-6
‘Webgeek. Wannabe-denker. Lezer. Freelance reisevangelist. Liefhebber van popcultuur. Gecertificeerde muziekwetenschapper.’
