Astronomowie odsłaniają „rusztowanie” Wszechświata. Czym są mosty materii łączące gromady galaktyk?

W jednej z książek napisałam, że jesteśmy mniej niż pyłkiem na bucie Wszechświata, gdyby oczywiście Wszechświat nosił buty. Faktem jest, że ogrom kosmicznych struktur jest często trudny do pojęcia. Co, w mojej opinii, najlepiej pokazuje kosmiczna sieć – gargantuiczna trójwymiarowa struktura stworzona z nici galaktyk.

Kosmiczna sieć

Gdy patrzymy na rozmieszczenie galaktyk w bardzo dużej skali, okazuje się, że nie są one rozrzucone przypadkowo. Zamiast tego tworzą ogromną, trójwymiarową strukturę przypominającą sieć lub rusztowanie. Składa się ona z:

• cienkich, długich nici zbudowanych z galaktyk i gazu zwanych filamentami,
• węzłów, czyli miejsc przecinania się filamentów; to właśnie tam znajdują się wielkie gromady galaktyk,
• pustki – obszarów pozbawionych galaktyk.

Większość galaktyk znajduje się wzdłuż filamentów. A astronomowie z Chińskiej Akademii Nauk właśnie wyciągnęli jedno takie włókno z ogromnego, trójwymiarowego gobelinu Wszechświata.

Galaktyczna autostrada

Opublikowane w serwisie preprintów arXiv badanie dotyczy ułożonych w niemal równej linii galaktyk będących częścią Supergromady Wielkiej Niedźwiedzicy. Linia ta rozciąga się na niemal trzy miliony lat świetlnych. Dla lepszego zrozumienia tej wielkości warto dodać, że nasza, wcale nie mała galaktyka Drogi Mlecznej ma od 100 do 120 lat świetnych średnicy, a odległość między Ziemią a Słońcem to nieco ponad 8 minut świetlnych. Odkrycie chińskich naukowców odsłania delikatny, cienki filament – kosmiczną autostradą kierującą przepływem gazu, który zasila nowe pokolenia gwiazd i galaktyk. Ścieżkę zdominowaną przez ciemną materię, w której galaktyki rodzą się i ewoluują w zsynchronizowanym kosmicznym tańcu.

– Co istotne, ten konkretny filament jest niezwykle cienki — jego grubość jest porównywalna ze średnicą pojedynczej galaktyki. Zaobserwowaliśmy zgodność orientacji spinów galaktyk z osią filamentu oraz gradient prędkości wzdłuż jego struktury. Wyniki te silnie wskazują na obecność zimnego przepływu akrecyjnego wzdłuż filamentu, który może przyczyniać się do powstawania i wzrostu galaktyk – napisali badacze we wstępie do artykułu.

Najnowszą obserwację umożliwił chiński teleskop FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical Radio Telescope). Jego niezwykła czułość pozwoliła astronomom zajrzeć w wyjątkowo słabo widoczne lub rozproszone regiony. Korzystając z obserwacji neutralnego wodoru atomowego wykonanych przez FAST, zespół zidentyfikował grupę 16 galaktyk o niemal liniowym rozmieszczeniu, rozciągającym się z północnego wschodu na południowy zachód.

Galaktyczna kolebka

Nowo zidentyfikowany filament stanowi przykład kosmicznej „kolebki”, w której grawitacja ciemnej materii tworzy warunki do łączenia się galaktyk i rozpoczęcia ich drogi przez Wszechświat. Sugeruje to, że nawet te słabe struktury odgrywają kluczową rolę w rozwoju kosmicznym. Dopiero zaczynamy pojmować ich pełny zasięg i długoterminową rolę w ewolucji galaktyk.

Tego typu liniowe układy nie są przypadkowe. Wskazują na istnienie niewidzialnej kosmicznej sieci i pokazują, jak wciąż tajemnicza ciemna materia kieruje formowaniem się galaktyk. Jej grawitacyjne oddziaływanie w obrębie filamentów przypomina kosmiczny lejek, przyciągając gaz i pył oraz dostarczając surowca do powstawania nowych gwiazd i galaktyk. Bo, podobnie jak organizmy żywe, galaktyki nie są statyczne. Rodzą się, rosną, zmieniają swój wygląd, a czasem nawet łączą się z innymi galaktykami w ciągu miliardów lat.

Źródło: ArXiv

Nasza autorka

Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka

Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Pisze przede wszystkim o eksploracji kosmosu, astronomii i historii. Związana z Centrum Badań Kosmicznych PAN oraz magazynami portali Gazeta.pl i Wp.pl. Ambasadorka Śląskiego Festiwalu Nauki. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.