Астрономи виявили ударні хвилі в космічному павутинні

Якби ви могли збільшити масштаб, щоб подивитися на Всесвіт у його найбільшому масштабі, ви б побачили, що він складається з колосальної космічної мережі. Тепер астрономи виявили ударні хвилі, що рухаються цією павутиною, надаючи нові знання про великомасштабні магнітні поля. Коли Всесвіт був молодим, він був більш-менш однорідним, з речовиною та магнітними полями, по суті, однаковими в усіх напрямках. Але з часом розподіл темної матерії притягнув до себе матерію, утворивши гігантську мережу щільних ниток, що містять галактики та скупчення, що пронизують величезні пустоти.

Цю космічну павутину вперше теоретично запропонували в 1960-х роках, а її структуру моделювали в моделюванні, починаючи з 1980-х років. Нещодавно астрономи змогли нанести його на карту та спостерігати за світінням його ниток.

У новому дослідженні вченим з ICRAR і CSIRO вдалося спостерігати радіовипромінювання від ударних хвиль, що прокочуються через космічну павутину. Зробити це було непросто, оскільки сигнали надзвичайно слабкі, і їх важко виокремити на фоні всіх інших радіовипромінювань, які постійно лунають у Всесвіті.

Тому команда натомість зосередилася на варіанті, який є менш поширеним – поляризованих радіосигналах, які виробляються в космічній мережі як кінцевий результат каскаду процесів. Ділянки павутини, які містять більше речовини, притягуватимуть ще більше матерії через силу тяжіння. Коли речовина потрапляє в ці області, вона нагріває гази, які випромінюють назовні у вигляді ударних хвиль. Коли ці ударні хвилі досягають надзвичайно холодних пустот, ця взаємодія створює поляризоване радіосвітло.

Команда використовувала дані з кількох проєктів і обсерваторій, включаючи Global Magneto-Ionic Medium Survey, Planck Legacy Archive, Owens Valley Long Wavelength Array і Murchison Widefield Array. Це дозволило їм накопичувати дані виявлених поляризованих радіовипромінювань поверх відомих кластерів і ниток космічної павутини, показуючи, що виявлення справді надходить з мережі.

«Оскільки дуже мало джерел випромінює поляризоване радіосвітло, наш пошук був менш схильним до забруднення, і ми змогли надати набагато переконливіші докази того, що ми бачимо випромінювання від ударних хвиль у найбільших структурах у Всесвіті, що допомагає підтвердити наші моделі для зростання цієї великомасштабної структури», – сказала доктор Тесса Вернстром, провідний автор дослідження. Команда каже, що ці нові спостереження допоможуть астрономам зрозуміти, як працює магнетизм у найбільших масштабах у Всесвіті.