Если бы вы могли увеличить масштаб, чтобы посмотреть на всю Вселенную сразу, то увидели бы, что она состоит из колоссальной космической паутины. Недавно астрономы обнаружили ударные волны, движущиеся по этой паутине, что дает нам новое понимание природы 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 предсказана еще в 1960-х годах, а попытки смоделировать ее структуру начались в 1980-х. Но лишь совсем недавно астрономы смогли создать фактическую карту Вселенной 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 пронзающих пространство.
Поэтому команда вместо этого сосредоточилась на менее распространенном варианте — поляризованных радиосигналах, которые производятся в космической сети как конечный результат каскада процессов. Области паутины, где плотность материи выше, неизбежно будут притягивать еще больше материи под действием гравитации. Попадая в эти регионы, вещество нагревает находящиеся там газы, которые излучаются наружу в виде ударных волн. Когда эти волны достигают чрезвычайно холодных пустот, это взаимодействие испускает поляризованный радиосвет.
Команда использовала данные из нескольких проектов и обсерваторий, включая Глобальный обзор магнито-ионной среды, Архив наследия Планка, Длинноволновый массив Оуэнс-Вэлли и Массив Мерчисон-Уайдфилд. Это позволило им сложить данные об обнаруженных поляризованных радиоизлучениях поверх известных кластеров и нитей космической сети, показав, что сигнал действительно исходил из паутины.
«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», — заявила доктор Тесса Вернстром, ведущий автор исследования.
Команда говорит, что эти новые наблюдения помогут астрономам понять, как магнетизм работает в самых больших масштабах во Вселенной.