Cienki jak brzytwa łańcuch galaktyk częścią większej, wirującej całości
Sednem odkrycia jest niezwykle wąski łańcuch składający się z 14 galaktyk bogatych w wodór. Rozciąga się on na oszałamiające 5,5 miliona lat świetlnych długości, przy zaskakująco małej szerokości wynoszącej zaledwie 117 tysięcy lat świetlnych. Ta smukła formacja to jednak tylko fragment znacznie potężniejszego układu. Łańcuch jest bowiem osadzony w olbrzymim włóknie kosmicznym, które ciągnie się przez około 50 milionów lat świetlnych i zawiera ponad 280 kolejnych galaktyk. Analiza tego regionu przyniosła zaskoczenie. Okazało się, że orientacja wielu galaktyk jest wyrównana z osią włókna, a co więcej, wirują one w tym samym kierunku co sama struktura. Prawdopodobieństwo, by był to przypadek, jest bardzo niskie, co każe zrewidować dotychczasowe modele.
Czytaj też: Astronomowie ogłosili kryzys w kosmologii. Napięcie Hubble’a nie znika
Dane dotyczące ruchu galaktyk naszkicowały jeszcze ciekawszy wizerunek. Obrazują one coś w rodzaju kosmicznej karuzeli. Galaktyki po przeciwnych stronach centralnej osi włókna poruszają się w przeciwnych kierunkach. To bezpośredni dowód na to, że cała ta masywna struktura obraca się jako jedna całość. Naukowcy, wykorzystując modele dynamiki, oszacowali prędkość tego obrotu na około 110 kilometrów na sekundę.
To, co czyni tę strukturę wyjątkową, to nie tylko jej rozmiar, ale połączenie wyrównania spinu i ruchu obrotowego. Można to porównać do karuzeli z filiżankami w parku rozrywki. Każda galaktyka jest jak wirująca filiżanka, ale cała platforma – kosmiczne włókno – również się obraca. Ten podwójny ruch daje nam rzadki wgląd w to, jak galaktyki uzyskują swój spin z większych struktur, w których się znajdują – tłumaczy Lyla Jung z University of Oxford
Ta trafna analogia pokazuje złożoność zjawiska. Nie chodzi tylko o indywidualny obrót galaktyk, lecz również o spójny ruch całego systemu. To odkrycie stawia fundamentalne pytania o źródła momentu pędu w skalach, które trudno nam nawet objąć wyobraźnią.
Młode włókno jak kapsuła czasu
Włókno wydaje się strukturą stosunkowo młodą i mało zakłóconą późniejszymi oddziaływaniami. Wskazują na to dwie cechy: duża obfitość galaktyk bogatych w gaz oraz ich niski, „dynamicznie zimny” ruch wewnętrzny. To sugeruje, że wciąż znajduje się ono we wczesnej fazie ewolucji, co czyni je niezwykle cennym obiektem do badań. Galaktyki pełne wodoru są doskonałymi wskaźnikami przepływu materii wzdłuż włókien. Ponieważ wodór jest podstawowym paliwem dla powstawania gwiazd, śledzenie jego ruchu pomaga zrozumieć, w jaki sposób galaktyki rosną i nabierają kształtów.
Odkrycie było możliwe dzięki synergii danych z wielu instrumentów. Kluczowe były obserwacje radiowe z teleskopu MeerKAT, które zarejestrowały sygnaturę wodoru w ramach przeglądu MIGHTEE. Te dane uzupełniono informacjami o pozycjach i prędkościach galaktyk z instrumentów optycznych: Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) oraz Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Taka współpraca, finansowana m.in. z grantów europejskich, pokazuje, że zrozumienie największych struktur kosmosu wymaga łączenia różnych metod obserwacji.
Czytaj też: Kometa 3I/ATLAS okazała się gościem z głębi galaktyki. NASA pokazała niezwykłe zdjęcia kosmicznego wędrowca
Odkrycie wirującego włókna otwiera nowy rozdział w badaniach wielkoskalowej struktury Wszechświata. Jeśli podobne obracające się twory okażą się częstsze, może się okazać, iż nasze modele potrzebują istotnych poprawek. To fascynująca perspektywa, choć na solidne wnioski przyjdzie nam jeszcze poczekać. Astronomowie z pewnością będą teraz przeszukiwać dane w poszukiwaniu podobnych sygnatur. Każda taka struktura to jak kapsuła czasu – zachowany zapis sił, które kształtowały galaktyki miliardy lat temu. Zrozumienie ich działania to klucz do poznania historii wszystkiego, co widzimy na nocnym niebie.