Bilden https://www.ras.ac.uk illustrerar rotationen av neutralt väte
(höger) i galaxer som befinner sig i ett utsträckt filament (mitten), där
galaxerna uppvisar en koherent bulkrotationsrörelse som följer det storskaliga
kosmiska nätverket (vänster).Credit Lyla JungLicenstyp Attribution (CC BY 4.0)
En av de största roterande strukturerna som någonsin
hittats i universum liknas vid en tekoppkarusell i nöjesparker har
observerats cirka 140 miljoner ljusår från jorden. Den gigantiska snurrande
kosmiska tråden hittades av ett internationellt team under ledning av University of
Oxford har en "rakbladstunn" rad av galaxer inbäddad i sig.
Kosmiska filament är de största kända strukturerna i
universum. De är enorma, trådliknande formationer av galaxer och mörk materia som
bildar kosmiska fundament. De fungerar som motorvägar längs med vilka
materia i stor rörelse flödar in i galaxer.
Närliggande filament som innehåller många galaxer
som snurrar i samma riktning och där hela strukturen verkar rotera är
idealiska system att utforska om hur galaxer fick den rotation och den gas de
har idag. Det kan även ge möjlighet att testa teorier om hur kosmisk rotation
byggs upp över tiotals miljoner ljusår.
I den nya studien beskriver forskarna från oss 14
närliggande galaxer rika på vätgas, arrangerade i en tunn, utsträckt linje på cirka 5,5 miljoner ljusår lång och 117 000 ljusår bredd. Denna linjestruktur
finns inuti ett mycket större kosmisk filament som är ungefär 50 miljoner ljusår långt
och innehåller mer än 280 galaxer.
Anmärkningsvärt nog verkar många av dessa galaxer
rotera i samma riktning som filamentet självt.
Detta utmanar nuvarande modeller och antyder att
kosmiska strukturer kan påverka galaxers rotation starkt och under längre
tid än man tidigare trott.
Forskarna fann även att galaxerna på vardera sidan av
filamentets centrum rör sig i motsatta riktningar vilket tyder på att hela
strukturen roterar. Med hjälp av datamodellering av filamentets dynamik drog de
slutsatser om rotationshastigheten som blev 110 km/s och uppskattade radien av filamentets täta centrala region till cirka cirka 163 000 ljusår.
Medförfattaren Dr Lyla Jung vid University of Oxford
beskriver: "Det som gör denna struktur exceptionell är inte bara dess
storlek utan också kombinationen av spinnjustering och rotationsrörelse.
Filamentet verkar vara en ung relativt orörd
struktur. Dess stora antal gasrika galaxer och låga inre rörelse visar på ett
så kallat "dynamiskt kallt" tillstånd och tyder på att det
fortfarande befinner sig i ett tidigt utvecklingsstadium.
Eftersom väte är råmaterialet för stjärnbildning samlar eller behåller galaxer som innehåller mycket vätgas aktivt bränsle till att bilda stjärnor. Studier av dessa galaxer kan därför ge en inblick i tidiga
eller pågående stadier i detta.
Det internationella teamet använde för studien data från
Sydafrikas MeerKAT-radioteleskop, ett av världens mest kraftfulla teleskop,
bestående av en uppsättning av 64 sammanlänkade parabolantenner.
Detta snurrande filament upptäcktes genom en
djupgående undersökning av himlen kallad MIGHTEE vid MeerKAT teleskopet under ledning av astrofysikprofessorn
Matt Jarvis vid University of Oxford. Arbetet kombinerades med optiska
observationer från Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) och Sloan
Digital Sky Survey (SDSS).
Studien involverade även forskare från University of
Cambridge, University of the Western Cape, Rhodes University, South African
Radio Astronomy Observatory, University of Hertfordshire, University of
Bristol, University of Edinburgh och University of Cape Town.
Studien publicerades nyligen i Monthly Notices ofthe Royal Astronomical Society och här beskrivs värdefulla nya insikter om hur galaxer bildades i det tidiga universum.
