太诡异了！14亿光年外有14个星系正围绕一条无形轴线同步旋转

天文学家发现已知最大的自转天体结构。

这条串连着14个星系的巨型宇宙蛛网结构分枝，可能是已知最大的自转天体结构。红色和蓝色分别代表纤维（左）及其内部星系所含中性氢（右）的自转方向，红色代表该区域正在远离观测者，蓝色代表正在接近。

Lyla Jung

以牛津大学Madalina Tudorache和Lyla Jung为首的一批天文学家12月3日在《英国皇家天文学会月报》上刊文称，他们在距离地球约14亿光年（红移值z=0.032）的宇宙中，发现了一个巨大的自转天体结构。

研究团队首先在MeerKAT射电望远镜阵列的巡天数据中，发现了一条由14个富氢星系构成的纤细链状结构。这14个星系在非常窄的速度范围内，形成了一个长约170万秒差距（约合550万光年）、宽仅约36千秒差距（约合11.7万光年）的奇异排列，如同串连在一起的14颗珍珠。

为了探其全貌，研究人员进一步结合了斯隆数字巡天（SDSS）和暗能量光谱仪（DESI）的光谱数据，发现在相同的距离上，存在一个由大量光学星系构成的、更为宏大的结构。

分析结果显示，这14个星系嵌入在一条总长度至少达1500万秒差距（约合4900万光年）的巨型宇宙纤维内。纤维的特征半径约为0.8至1.0百万秒差距。

最令人惊奇的是，动力学分析结果显示，沿着这条纤维脊线，位于其西侧的星系普遍表现出退行速度，而东侧的星系则表现出接近速度。这种系统的速度梯度提供了强有力的证据，表明这些星系作为一个整体，正在围绕纤维中心轴线旋转。

研究人员推断，这是迄今为止在真实宇宙中观测到的最大自转结构之一。虽然计算机模拟曾经预言过此类结构的存在，但却是首次在观测中得到证实。

该研究的另一重要发现是，这14个富含中性氢的星系自转轴与纤维中心线的排列方向高度一致，其强度超出了当前主流宇宙学的预言，表明宇宙大尺度蛛网纤维结构在推动和协调星系自转方面起到的作用，可能比现有理论的认识更大。

研究人员指出，该纤维结构的动力学温度较低，更倾向于旋转主导而非随机运动，且富含中性氢气体，这暗示它可能处于一个较早的演化阶段。这样的结构会对星系团的自转速度和方向产生重要影响，可以成为角动量从宇宙蛛网结构向星系传递的渠道，在星系形成的过程中起到关键性作用。

研究人员称，随着新一代射电望远镜巡天的深入，未来可能会发现越来越多类似的纤维结构。它们相互连接，形成能将物质输送到整个宇宙的浩瀚网络，并以此为骨架，制造出庞大的星系团。

宇宙大尺度蛛网结构是宇宙中物质分布的基本框架，它由暗物质和可见物质在引力作用下演化形成。这一结构如同巨大的三维蛛网，主要由密集的星系团节点、连接节点的纤维状结构以及其间广阔稀疏的宇宙空洞组成。

该结构的雏形源于宇宙早期的微小密度差，经过上百亿年的演化，物质逐渐聚集形成纤维和节点，而被抽空的区域则演变为空洞。这一如蛛网般的结构揭示了宇宙物质分布的高度不均匀性和层次性，是现代宇宙学模型的核心预言之一。

参考

A 15 Mpc rotating galaxy filament at redshift z = 0.032

https://academic.oup.com/mnras/article/544/4/4306/8363602