Если бы вы могли увеличить масштаб, чтобы посмотреть на Вселенную в самом большом масштабе, вы бы увидели, что она состоит из колоссальной космической паутины. Теперь астрономы обнаружили ударные волны, движущиеся по этой паутине, что дает новое понимание крупномасштабных магнитных полей.
Когда Вселенная была молода, она была более или менее однородной, с материей и магнитными полями практически одинаковыми во всех направлениях. Но со временем, распределение темной материи притянуло к себе материю, образовав гигантскую сеть плотных нитей, содержащих галактики и скопления, пронизывающие обширные пустоты.
Эта космическая сеть была впервые теоретически предложена в 1960-х годах, а ее структура была смоделирована в симуляции, начиная с 1980-х годов. Совсем недавно астрономы смогли нанести ее на карту и наблюдать за свечением ее нитей.
В новом исследовании ученым из ICRAR и CSIRO удалось наблюдать радиоизлучение, исходящее от ударных волн, катящихся по космической паутине. Сделать это было непросто, поскольку сигналы очень слабые, и их трудно выделить на фоне всех других радиоизлучений, постоянно ревущих во Вселенной.
Поэтому команда вместо этого сосредоточилась на менее распространенном варианте — поляризованных радиосигналах, которые производятся в космической сети как конечный результат каскада процессов. Области паутины, более плотные с материей, будут притягивать еще больше материи под действием гравитации. Попадая в эти области, вещество нагревает находящиеся там газы, что приводит к излучению наружу в виде ударных волн. Когда эти ударные волны достигают чрезвычайно холодных пустот, это взаимодействие испускает поляризованный радиосвет.
Команда использовала данные из нескольких проектов и обсерваторий, включая Global Magneto-Ionic Medium Survey, Planck Legacy Archive, Owens Valley Long Wavelength Array и Murchison Widefield Array. Это позволило им сложить данные об обнаруженных поляризованных радиоизлучениях поверх известных кластеров и нитей космической сети, показав, что обнаружение действительно исходило из сети.
«Поскольку очень немногие источники излучают поляризованный радиосвет, наши поиски были менее подвержены загрязнению, и мы смогли предоставить гораздо более убедительные доказательства того, что мы наблюдаем выбросы ударных волн в крупнейших структурах во Вселенной, что помогает подтвердить наши модели роста этой крупномасштабной структуры», — сказала доктор Тесса Вернстром, ведущий автор исследования.
Команда говорит, что эти новые наблюдения помогут астрономам понять, как магнетизм работает в самых больших масштабах во Вселенной.
Исследование было опубликовано в журнале Science Advances. Команда описывает работу в видео ниже.
Polarised Shockwaves shake the Cosmic Web from ICRAR on Vimeo.
Поляризованные ударные волны сотрясают космическую паутину. Видео: ICRAR.
Источник: ICRAR.
