星系的“龙卷风”是有史以来最长的旋转结构

一支研究近距离星系分布的天文学家团队发现了一件真正非凡的事：一条巨大的星系链，像被慢动作的宇宙龙卷风卷住一样盘旋。

它至少有4900万光年长——代表了宇宙中发现的最长旋转丝状体，是一条巨大的涡流链，宇宙之网.

这是其中一个最大的旋转结构我们所见，记录宇宙之网如何塑造宇宙，甚至在充满宇宙的星系中留下印记。

“这座结构的独特之处不仅在于其体积，更在于旋转对齐与旋转运动的结合。”物理学家莱拉·荣格说英国牛津大学的。

“你可以把它比作主题公园里的茶杯游乐设施。每个星系就像一个旋转的茶杯，但整个平台——宇宙丝——也在旋转。这种双重运动让我们罕见地洞察星系如何从其所处的更大结构中获得自旋。”

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这宇宙之网基本上是宇宙的无形骨干——一个由无数丝状结构组成的庞大复杂网络，暗物质，引力约束宇宙，并控制星系的分布和运动方式。

其股状结构为就像宇宙高速公路一样星系聚集并沿此旅行;研究它揭示了宇宙庞大而宏大的元结构，让我们了解宇宙如何相互联系，并且其演变过程从最初的时刻开始大爆炸.

在荣格及其联合领导、牛津大学和剑桥大学物理学家马达丽娜·图多拉切的带领下，一组研究人员首次在南非使用MEERKat射电望远镜观测中发现了这种特定的丝状物，作为MIGHTEE天空巡天.

大约4.4亿光年之外——从宇宙角度看不过是一次跳跃、一步和跳跃——他们发现了14个表现异常的星系。它们似乎排列成一条奇特的笔直针状细线，直径约117,000光年，长度约550万光年，且太多石头朝向相同，难以归因于偶然。

这显然值得进一步调查。研究人员转向了斯隆数字巡天，覆盖了光学和红外的更广视场，以及暗能量光谱仪器（DESI）调查，收集光学、红外和紫外线观测数据。

根据这些数据，他们又发现了283个星系，位于同一距离、同一直线构型上。更重要的是，新星系也表现出沿丝状体长度排列轴向的偏好。

太空中的物体通常不会以如此明确的结构聚集，除非有某种因素影响它们。在这种情况下，宇宙丝是显而易见的领先候选者——而且非常令人兴奋，因为由隐形暗物质构成的大尺度结构是这并不容易看见或定义.

当研究人员深入研究这些星系时，事情变得更加有趣红移.在丝状体的一侧，星系的光被偏向电磁谱中较蓝的一侧，这与光波长在光源靠近观者时被压缩的情况相符。

对面星系的光线向红色一侧拉长，这发生在光源远离时。

这是整个结构在旋转的明确信号。研究人员甚至可以模拟其速度——约110公里（68英里）每秒，速度一样银河系和仙女座星系位于该星系彼此飞驰而来.

该行为与 的预测完全吻合。潮汐力矩理论该模型提出早期宇宙引力场中的不对称性，将角动量传递给形成宇宙网的丝状体——赋予它们良好的自旋。

与此同时，丝状体中弥漫的冷中性氢气和星系丰富的氢含量表明，这些丝状体可以为星系提供生长和形成恒星所需的燃料。

此外，星系沿丝状结构的排列表明宇宙网丝可以将角动量传递给星系——这一发现有助于阐明星系最初是如何获得自旋的。

如果你看一个宇宙的深场图像星系看起来相对随机地散布且不相连。探测到这根巨大的丝状物表明，不仅一切比表面看起来更为紧密相连，而且庞大而无形的结构可能拥有强大的影响力，这种影响在我们仔细观察时似乎是看不见的。

“我们发现这些星系在丝状结构脊柱周围有强烈的旋转证据——使其成为迄今为止发现的最长旋转结构。”研究人员在论文中写道.

“这座建筑可以成为理想的环境......明确宇宙网络中低密度气体与其内部星系如何利用其物质生长之间的关系。”

该研究已发表在皇家天文学会月刊.

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