探索宇宙中最大的旋转结构——迷人的宇宙细丝，其中星系是一种相对尘埃

艺术家对宇宙细丝的印象：巨大的星系和暗物质桥梁将星系群连接在一起。 星系以螺旋状轨道朝向末端和内部的大星团。 当它们靠近我们时，它们的光会变成蓝色，而当它们远离时会变成红色。 资料来源：AIP / A. Khalatyan / J. Fohlmeister

通过绘制连接宇宙网的巨大丝状体中星系的运动图，波茨坦莱布尼茨天体物理研究所 (AIP) 的天文学家与中国和爱沙尼亚的科学家合作，发现这些长长的星系卷须在数百个尺度上旋转。 数百万光年。 我们以前从未见过如此大规模的旋转。 结果已发表在 自然天文学 他们认为角动量可以以前所未有的水平产生。

宇宙丝是星系和暗物质的巨大桥梁，将星系群连接在一起。 它们引导星系进出位于其末端的大型星团。 “通过使用斯隆数字巡天——对数十万个星系的调查——以这些巨大的、超宇宙的方式绘制星系的运动图——我们发现了这些细丝的一个显着特性：它们旋转。” 现已发表的研究的第一作者、AIP 的天文学家 Peng Wang 说。

AIP 项目的发起人诺姆·里伯斯金 (Noam Libeskind) 补充说：“尽管是细长的圆柱体——与铅笔的尺寸相似——长数亿光年，但直径只有几百万光年，这些奇妙的物质卷须正在旋转.” “在这些尺度上，内部星系本身只是尘埃样本。它们像开关一样在螺旋或轨道上移动，沿着灯芯移动时围绕灯芯中心旋转。这样的旋转以前从未在如此巨大的物体上见过鳞片，结果就是，一定有一种前所未有的物理机制来负责这些东西的扭矩。”

如何在宇宙学背景下产生自旋角动量是宇宙学中尚未解决的主要问题之一。 在结构形成的标准模型中，随着物质从下方流入超密度区域，在早期宇宙中发现的小超密度通过重力不稳定性而增长。 这种势流是不合逻辑的或没有扭曲：早期宇宙中没有原始旋转。 因此，任何旋转都必须创建为结构。

一般来说，宇宙网，特别是细丝，与星系的形成和演化密切相关。 它对星系的自转也有很强的影响，经常调节星系和暗物质晕的自转方向。 然而，目前对结构形成的理解是否预示着作为非粒子半线性体的细丝本身应该旋转，这一点尚不清楚。

“受 Mark Nerink 博士提出的细丝可能会旋转的建议的启发，我们检查了观察到的细丝旋转的星系分布，”Noam Libeskind 说。 “很高兴看到这一确认，即星际细丝在真实宇宙以及计算机模拟中循环。” 使用复杂的映射方法，观察到的星系分布被分成细丝。 每根细丝都被圆柱体弄圆。

内部的星系在丝状骨架（投影中）的两侧分为两个区域，并仔细测量了两个区域之间的平均红移差异。 平均红移差代表了丝状管后退侧和接近侧星系之间的速度差（多普勒频移）。 因此他可以测量灯丝的旋转。

研究表明，根据视角和端点质量，宇宙中的细丝显示出与旋转一致的清晰信号。

参考：Peng Wang、Noam Libeskind、Elmo Temple、Shi Kang 和 Quan Gu，“宇宙细丝旋转的可能观测证据”，2021 年 6 月 14 日可在此处获得。 自然天文学.
DOI：10.1038 / s41550-021-01380-6