那种震荡波能沿着宇宙蛛网中的纤维状构造传布。

天文学家:探测到一种跨越整个宇宙的神秘震荡波,极不寻常  第1张

宇宙蛛网产生的震荡波在穿越磁场(青色)的过程中,会沿着纤维状构造和星系团,在射电波段上发出微光(粉色)。此为模仿图。F. Vazza / D. Wittor / J. West

天文学家近日初次在大标准宇宙中探测到一种奥秘的震荡波。那种震荡波可以沿着宇宙蛛网构造中由星系、气体和暗物量构成的细长纤维传布。

研究人员在由数十万台射电千里镜供给的数据中,发现了由震荡波驱动的带电粒子,在宇宙蛛网磁场中推进时产生的微弱辉光。此前那种震荡波只存在于理论和模仿中。而那一发现还让天文学家对大标准磁场的特征和起源有了更好认识。

在更大的标准上,宇宙的构造就像一张3D的庞大蜘蛛网。宇宙中的星系并非平均散布的,而是会聚集成庞大的星系团。那些星系团又被许多细丝状的纤维毗连在一路。纤维的次要成分是稀薄的气体,也包罗较少的星系和奥秘的暗物量,纤维之间则隔着大片相对而言什么都没有的虚空。

在引力的感化下,星系团之间会发作合并,纤维之间会发作碰碰。虚空中残留的气体味被星系团和纤维罗致。而那一系列活动会在宇宙纤维表里持续地引发庞大的震荡。

宇宙纤维所含物量总量占宇宙蛛网构造的大部门,然而它们暗淡稀薄,和亮堂的星系比起来要难以捉摸得多。此前科学家曾经在星系团四周不雅测到震荡波,但宇宙纤维产生的震荡波却历来没有见到过,虽然理论上它们必然存在。

宇宙纤维产生的震荡波在通过广泛整个蛛网构造的磁场时,会加速带电粒子。粒子被加速时会射电波段上产生微光。

那种微光极弱,单条纤维震荡产生的微光很难被看到,最多像是某种干扰。因而研究人员将60多万对以纤维毗连的相邻星系团射片子像叠加在一路。信号被放大后,人们末于看到了毗连星系团的纤维状构造在射电波段上发出的暗淡辉光。

那是一种高度偏振光,意为那些射电波都在朝着某个特定的标的目的振动。高度的偏振光在天然界中是极不寻常的,它们是震荡波确实存在的一个极好证明。

那一发现现实上已经超越了证明宇宙蛛网可以产生震荡波自己,偏振射电光的存在还间接地向我们展现了存在于宇宙蛛网间的磁场。

宇宙蛛网磁场的成因是个谜,那些磁场在宇宙蛛网构成过程中所起的感化同样是个谜。电磁力是天然界的四大根本感化力之一,但它在如斯庞大的标准上又饰演着什么样的角色呢?

天文学家:探测到一种跨越整个宇宙的神秘震荡波,极不寻常  第2张

宇宙蛛网产生的震荡波在穿越磁场(青色)的过程中,会沿着纤维状构造和星系团,在射电波段上发出微光(粉色)。大图为模仿图。小图展现了将大量由纤维毗连的相邻星系团射片子像叠加在一路后可能得到的画面。小图黄色区域的温度密度更高,紫色和黑色区域的温度密度更低。F. Vazza / D. Wittor / J. West

参考Polarized accretion shocks from the cosmic webhttps://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ade7233