
星系內中性氫旋轉的示意圖。圖片來源:英國牛津大學
英國牛津大學領導的國際團隊確認了迄今觀測到的最大宇宙旋轉結構——一個距離地球約1.4億光年、“如刀刃般”嵌入巨大旋轉宇宙絲狀體中的星系鏈。它被稱為“宇宙流動的化石記錄”,為研究早期宇宙星系形成提供了全新視角。該發現4日發表在《皇家天文學會月報》。
宇宙絲狀體是宇宙中已知最大的結構類型,是由星系和暗物質組成的細長網絡,充當了物質和動量流向星系的“高速公路”。
團隊此次利用南非MeerKAT射電望遠鏡的數據,結合暗能量光譜儀和斯隆數字巡天的光學觀測結果,發現了這個由14個富含氫氣的星系排列成的“長鏈”,其長約550萬光年、寬約117000光年,嵌入在一個超過280個星系的絲狀體內。
最新發現的特殊之處在于,該絲狀體不僅自身在旋轉,星系的自轉方向還與纖維結構自身旋轉高度相關。這一發現遠超隨機分布的預期,挑戰了現有星系形成模型。同時,其也為探索星系如何獲得自轉和氣體提供了理想樣本,進而驗證了宇宙自轉是如何在數千萬光年尺度上積累的,并為這一理論提供了新探索途徑。
進一步研究中,通過分析絲狀體兩側星系的運動,團隊發現其一側星系遠離觀測者(紅移),另一側靠近觀測者(藍移)。即主軸兩側的星系呈相反方向運動,這暗示整體結構存在旋轉。動力學模型顯示,其旋轉速度達110公里/秒。
團隊將這一結構比作“公園的茶杯游樂設施”。每個星系如同旋轉的茶杯,而整個絲狀體平臺也在旋轉,這種雙重運動為理解星系獲取角動量提供了罕見機會,同時揭示了物質如何通過絲狀體被輸送到星系中,并在宇宙網中傳遞。