Астрономы обнаружили газовую нить длиной в 50 миллионов световых лет, связанную с космической паутиной

Астрономы обнаружили газовую нить длиной в 50 миллионов световых лет, связанную с космической паутиной

В самом большом масштабе, Вселенная состоит из «космической сети», из тонких нитей газа, протянувшихся между гигантскими сгустками материи.

Или это то, что предлагают наши лучшие модели. Все, что мы видели до сих пор в наши телескопы, — это звезды и галактики в сгустках материи.

Так космическая паутина реальна или плод наших моделей? Можем ли мы подтвердить наши модели, непосредственно обнаружив эти слабые газовые волокна?

До недавнего времени эти нити были неуловимы. Но теперь совместная работа австралийских и немецких астрономов обнаружила одну.

Недавно построенный телескоп Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP) CSIRO в Западной Австралии начинает создавать крупномасштабные изображения Вселенной в радиочастотах.

Этот телескоп может видеть глубже, чем любой другой радиотелескоп, производя новые открытия, такие как необъяснимые радиокруги.

На этом изображении, полученном с помощью моделирования под названием Magneticum, показаны сгустки, движущиеся вдоль волокон, сливающиеся с основными системами, образуя все более крупные, плотные и горячие структуры. Reiprich et al., Astronomy & Astrophysics.

Видеть с помощью радиоволн и рентгеновских лучей.

В этом году также были опубликованы первые наблюдения немецкого космического телескопа eROSITA, которые дают нам самую глубокую крупномасштабную картину Вселенной в рентгеновских частотах.

Оба этих телескопа нового поколения обладают беспрецедентной способностью одновременно сканировать большие области неба, поэтому они прекрасно подходят для изучения крупномасштабных особенностей Вселенной.

Вместе они могут достичь гораздо большего, чем по отдельности, поэтому, естественно, мы объединили усилия.

Первым результатом этого сотрудничества стало открытие космической нити горячего газа.

В этом исследовании под руководством Томаса Райприха из Боннского университета и Маркуса Брейггена из Гамбургского университета участвовали австралийские ученые из CSIRO, а также из университетов Кертина, Маккуори, Монаша и Западного Сиднея.

Сегодня оно опубликовано в двух статьях журнала Astronomy and Astrophysics.

(Reiprich et al., Astronomy & Astrophysics)

Космическая паутина.

В результате Большого взрыва 13,8 миллиарда лет назад Вселенная была заполнена невидимой темной материей, а также безликим газом, состоящим из водорода и гелия, и многим другим.

В течение следующих нескольких миллиардов лет газ собрался вместе под действием силы тяжести, образуя нити материи с огромными пустотами между ними.

Волокна, вероятно, содержат больше половины материи во Вселенной, хотя сами волокна содержат всего десять частиц на кубический метр — меньше, чем лучший вакуум, который мы можем создать на Земле.

Считается, что почти все галактики, которые мы видим сегодня, включая наш Млечный Путь, образовались из этих волокон.

Мы думаем, что затем галактики скользят по волокнам, пока не упадут в плотные скопления галактик, сгруппированных вместе в местах соединения волокон.

Но до сих пор все это было гипотетическим — мы могли видеть галактики и скопления, но не могли видеть сами газовые волокна.

Теперь eROSITA непосредственно обнаружила горячий газ в нити длиной 50 миллионов световых лет. Это важный шаг вперед, подтверждающий правильность нашей модели космической паутины.

Мы также ожидали, что горячий газ будет возбуждать электроны, чтобы произвести радиочастотное излучение, но, что любопытно, мы не обнаруживаем нить с помощью ASKAP.

Это говорит о том, что горячий газ течет плавно, без турбулентности, которая могла бы ускорить электроны и произвести радиоволны. Таким образом, галактики плавно перемещаются по мере того, как они попадают в скопления.

Мы можем видеть отдельные галактики, попадающие в скопления, на радиоснимках от ASKAP. В радиоволнах мы часто видим галактики, ограниченные парой струй, вызванных выбросом электронов из-за черной дыры в центре галактики.

Однако на наших радиоизображениях этих скоплений мы видим, как струи искривляются и искажаются, когда они сталкиваются с межгалактическими ветрами в плотном газе в скоплениях. Опять же, это подтверждение наших моделей.

Эта работа важна не только как подтверждение нашей модели Вселенной, но также является первым результатом сотрудничества между ASKAP и eROSITA.

Два телескопа прекрасно подходят для обзора нашей Вселенной, наблюдая Вселенную такой, какой ее никогда раньше не видели, и я ожидаю, что это открытие станет первым из многих.

Рэй Норрис, профессор Школы наук Западного Сиднейского университета.

Эта статья переиздана из The Conversation.

Источники: Фото: Reiprich et al., Astronomy & Astrophysics.

logo