天文學家在巨大的宇宙網絡中探測到了衝擊波
如果你能把宇宙放大到最大尺度,你會看到它是由一個巨大的宇宙網組成的。現在,天文學家已經探測到在這個網絡中移動的衝擊波,為大規模磁場提供了新的見解。當宇宙年輕時,它或多或少是均勻的,物質和磁場在各個方向上基本相同。但是隨著時間的推移,暗物質的分佈吸引了物質,形成了一個巨大的包含星系和星團的密集絲狀網絡,在巨大的空隙之間穿行。
由無線電、磁場和氣體組成的複合模擬圖像
這個宇宙網最早是在20世紀60年代從理論上提出的,其結構從20世紀80年代開始在模擬中被模擬出來。最近,天文學家已經能夠繪製出它的地圖,並觀察到它的絲狀物的光芒。
在這項新的研究中,來自ICRAR和CSIRO的科學家們已經成功地觀察到了來自宇宙網中滾動的衝擊波的無線電發射。這樣做並不容易,因為這些信號極其微弱,很難從宇宙中不斷響起的所有其他無線電發射的背景中挑出來。
因此,研究小組轉而關註一種不太常見的變化–偏振射電信號,它是在宇宙網中作為一系列過程的最終結果而產生的。宇宙網中物質密度較大的區域將通過引力吸引更多的物質。當物質落入這些區域時,它加熱了那裡的氣體,從而以沖擊波的形式向外輻射。當這些衝擊波到達極冷的空隙時,這種相互作用會發出偏振的無線電光。
該小組使用了來自幾個項目和觀測站的數據,包括全球磁離子介質調查、普朗克遺產檔案、歐文斯谷長波長陣列和默奇森寬場陣列。這使他們能夠將檢測到的偏振射電發射數據堆疊在已知的宇宙網集群和絲狀物的頂部,顯示出這些檢測確實來自於網絡。
“由於很少有來源發射偏振射電光,我們的搜索工作不容易受到干擾和污染,已經能夠提供更有力的證據,證明我們看到的是宇宙中最大結構中的衝擊波發射,這有助於證實我們關於這種大規模結構的增長模型,”該研究的主要作者Tessa Vernstrom博士說。
該團隊表示,這些新的觀測結果將幫助天文學家了解磁力在宇宙中最大尺度上是如何運作的。
這項研究發表在《科學進展》雜誌上。