天文学者は宇宙最大の回転構造物の一つを発見した

ウンベルト・バジリオ著 サラ・レビン・フレイジャー編集

オックスフォード大学の天文学者ライラ・ユングは、初めてモニターで宇宙の配置を見たとき、それが本物であるとはほとんど信じられませんでした。しかし、それは実際にそうでした。そしてユングと彼の同僚は、これまで宇宙で発見された最大の回転構造の 1 つを特定しました。それは、地球から 4 億光年離れた、渦巻く宇宙フィラメントの中に埋め込まれた銀河の連鎖です。

結論、に掲載 王立天文協会の月次通知ユングによれば、これは天文学者に銀河の形成、進化、多様性についての新たな洞察を与える可能性があるという。

銀河は宇宙にランダムまたは均等に配置されているわけではありません。代わりに、それらはフィラメントと呼ばれる構造に結合されており、宇宙全体の暗黒物質と接続されています。ボイド（物質がほとんど含まれていない空の空間）とクラスターとして知られる数十万の銀河のグループとともに、フィラメントは天文学者が宇宙の網と呼ぶものを形成します。

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これらのフィラメントは物質が流れる主要なチャネルであり、構造が拡大するにつれて銀河やクラスターに栄養を与えます。 「フィラメントを研究することで、大規模な構造がどのように形成され、銀河がどのように回転するのかについての洞察が得られます」と、今回の研究には関与していない上海天文台の天体物理学者ペン・ワン氏は言う。

2021年、Wangらは計算と衛星画像に基づいて、フィラメントの多くが回転しているように見えることを報告した。新しい研究では、これらの構造の 1 つを詳しく調べています。近くの銀河の冷たい水素ガスのマッピングに役立っていた南アフリカの MeerKAT 電波望遠鏡からのデータを使用して、ユングのチームは、長さ 550 万光年の薄い構造に配置された 14 個の水素豊富な銀河を発見しました。この構造は、280 以上の銀河を含む 5,000 万光年の長さのフィラメントの中に埋め込まれていました。

研究者らは、MeerKAT によって発見された個々の銀河の多くが回転していることに気づきました。そして驚いたことに、残りの銀河を含むフィラメント全体がその回転で毎秒約 110 キロメートルの速度で回転しているように見えることも発見しました。これは天文学者がこれまでに見たことのない速度です。 「それが本物なのか、それとも分析で何か間違ったことをしたのではないかと疑い始めました」とユングは言う。

観測信号が弱く、非常に慎重なデータ収集とモデリングがなければ、視線に沿って重なる物体によって画像が濁ってしまう可能性があるため、この現象を検出することは「並外れた」ことだとワン氏は言う。

その後の分析で、ユングと彼のチームは、フィラメントがおそらくまださらに多くの物質を運んでいる可能性があることを発見しました。その銀河の多くは、新しい星の燃料となる水素が豊富に含まれているように見えるため、その銀河の多くは発達の初期段階にあるようだと彼女は言う。

暗黒物質の存在に対する最も説得力のある証拠の 1 つは、銀河の回転の測定から得られます。ドイツのポツダムにあるライプニッツ天体物理学研究所の天文学者ノーム・リベスキンド氏は、フィラメントの回転を研究すれば、フィラメントにどれだけの暗黒物質が含まれているかが明らかになる可能性があると述べているが、この研究には関与していない。これらのフィラメントの中に宇宙のどの部分が存在するかを明らかにすることで、今回の研究と今後の同様の研究は「宇宙の暗黒物質の含有量を測定する方法」を提供する、とリベスキンド氏は言う。

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