科學家知道宇宙內的行星、恆星、星系都在旋轉,不過再大一級到星系群這個規模,科學家發現它們的旋轉比較慢,有的甚至不轉。所以很長時間以來,科學家都認為星系群就是宇宙中最大的會轉動的天體。

但是最近發表的一份新研究卻發現,更大規模的天體結構——宇宙網內一部份巨大的、長達數十億光年的脈絡結構,也在緩慢旋轉。

研究者之一德國萊布尼茨天體物理研究所(Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam)的天文學家里伯斯金(Noam Libeskind)說:「這些天體結構如此巨大,一個個星系就是裏面的一顆顆塵埃。這些巨大的脈絡結構比星系群大得太多太多。」

「宇宙網」結構是近幾年科學家發現的宇宙大規模結構,意即看似沒有聯繫的相隔遙遠的星系群、星座之間,其實都由宇宙氣體和塵埃構成的像絲線一樣的結構連接起來,就像宇宙的脈絡一樣,以複雜的形態交織在一起,形成一張巨大的宇宙網。

每一根「脈絡」細看起來,就像一根中間空心的管道,星系群只不過是遍佈在這樣「管道」裏面的小小塵埃。

現在天文學的主流認知是,宇宙自從138億年前大爆炸誕生以來,裏面多數氣體和塵埃組成的各種天體,共同形成一張張平面的結構體,繼續演化到後期,這些平面結構開始破碎,變成了現在看到的巨型「宇宙網」形態。

這份研究利用SDSS數字天冷氣機查(Sloan Digital Sky Survey)的數據,分析了裏面1.7萬多根脈絡結構,觀察組成這些脈絡的星系在這樣巨型管道裏面旋轉的速度。

結果發現,這些星系繞著管道的中心軸在旋轉。目前觀測到轉動最快的管道速度大約是每小時36萬公里。研究人員特別提到,他們並不認為宇宙網內每一根脈絡都在如此轉動,只是認為某些管道的確存在這樣的轉動模式。

里伯斯金說,接下來引出的一個大問題就是「它們為甚麼旋轉」?因為按照大爆炸理論推測,這些脈絡形成的初期並不會轉動。這樣看來它們是在宇宙演化的後期,在某種因素的作用下開始轉動。

研究組嘗試提出一種解釋,這些脈絡管道強大的引力場拉動裏面的氣體、塵埃慢慢聚集在一起,形成某種相互錯開的剪切力,可能推動管道開始轉動。里伯斯金說:「當然,目前我們真的不知道是怎樣的扭矩才能作用於如此大規模的天體。」#

(這份研究6月14日發表於《自然·天文學》(Nature Astronomy)期刊。)

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