RW Space

Странная пара галактик, расположенная на расстоянии нескольких миллиардов световых лет от нас, может быть свидетельством гипотетической «складки» в ткани Вселенной, известной как космическая струна.

Согласно анализу свойств пары , две галактики могут быть не отдельными объектами, а дублирующимся изображением, вызванным игрой света. А причина, по которой свет дублируется, может быть из-за шрама в пространстве между нами и галактикой, создающего гравитационную линзу.

Документ, описывающий этого кандидата в космические струны, под руководством Маргариты Сафоновой из Индийского института Доктор астрофизики, был принят в Бюллетень Королевского общества наук Льежа и доступен на сервере препринтов arXiv.

Космические струны подобны крошечным одномерным морщинкам. или трещины в полях Вселенной, которые, как считается, были созданы на заре времен, когда реальность растянулась, а затем застыла на месте.

Эти теоретические топологические дефекты, по оценкам, не шире протона, могут простираться на всю ширину Вселенной и считаются невероятно плотный и массивный. Теория предполагает, что они вполне могут быть реальными, но мы не видели много физических доказательств их существования.

Космические струны нелегко доказать путем наблюдения. Это потому, что эффекты, которые они оказывают на Вселенную, могут во многом напоминать эффекты, имеющие другие объяснения. Но могут быть незначительные различия, которые скорее указывают на космические струны, чем на другие объяснения.

Сафонова и ее коллеги идентифицировали не одно, а несколько кандидатов в космические струны под названием CSc-1, идентифицированных в космическое микроволновое излучение, оставшееся от рождения Вселенной излучение. Однако в своей статье они сосредоточили внимание на самой сильной сигнатуре космических струн — паре галактик под названием SDSSJ110429.61+233150.3, или для краткости SDSSJ110429.

SDSSJ110429 может быть просто обычной парой галактик. Другое объяснение, когда мы видим галактики, расположенные очень близко друг к другу и выглядящие одинаково, заключается в том, что это дубликаты изображений, созданные гравитационной линзой.

Это когда пространство-время искривляется вокруг массы переднего плана, подобно искривлению, вызванному грузом на батуте. Свет, путешествующий от более удаленного объекта через это пространство-время, следует по искривленной траектории, что приводит к наблюдаемым искажениям, увеличениям и дублированиям.

Обычно мы можем видеть массу на переднем плане, которая создает эффект линзирования, например как галактика или скопление галактик. Свет фонового объекта обычно искажается, а между дубликатами изображений возникает временная задержка. Отсутствие этих свойств может означать, что мы наблюдаем две галактики, а не одну галактику с линзами. Или это может указывать на присутствие космических струн.

Похоже, что перед SDSSJ110429 нет явной массы на переднем плане. Свет также не искажается. Но Сафонова и ее коллеги из Индии и России провели детальный анализ света обеих галактик. Оба имели почти идентичные спектры; то есть свет, исходящий из каждой галактики, аккуратно дублировался в другой.

Они также более или менее одинакового размера, одинакового расстояния и одинаковой формы, зеркально отраженные, как и следовало ожидать увидеть в дублирование гравитационной линзы. И другие пары галактик в поле CSc-1 показали аналогичные свойства.

Большинство моделей космических струн основаны на прямых струнах. Сафонова и ее команда подсчитали, что наблюдаемые пары галактик CSc-1 могут дублироваться путем изменения ориентации и, возможно, изгиба струны.

«Наше моделирование данных наблюдений в CSc-1 показывает, что большое количество пар можно объяснить сложной геометрией струны», — пишут исследователи.

«Рассмотрение модели космической струны с изгибом в плоскости изображения может улучшить поиск кандидатов на событие GL. В В частности, моделирование пары галактик SDSSJ110429-A,B показало, что наблюдаемый угол между компонентами пары можно объяснить, если струна сильно наклонена к лучу зрения и, возможно, изогнута в плоскости изображения.»

Это не безошибочный результат. Обнаружение космической струны потребует экстраординарных доказательств. Но оно открывает новые возможности для поиска этих неуловимых объектов.

Исследование было опубликовано в Бюллетене Королевского общества наук Льежа и доступно на arXiv. .