Evrendeki en büyük yapılar, yaratılışlarının şokuyla hâlâ ışıldıyor.

En büyük ölçeklerde, evren ağ benzeri bir modele göre düzenlenmiştir: galaksiler, iplikçiklerle birbirine bağlanan ve boşluklarla ayrılan kümeler halinde bir araya getirilir. Bu kümeler ve lifler, karanlık maddenin yanı sıra gaz ve galaksiler gibi düzenli maddeler içerir.

Biz buna “kozmik ağ” ve optik teleskoplarla yapılan büyük araştırmalardan galaksilerin yerlerini ve yoğunluklarını haritalayarak görebiliriz.

Kozmik ağın, hareket halindeki enerjik parçacıklar tarafından yaratılan ve karşılığında bu parçacıkların hareketine rehberlik eden manyetik alanların da nüfuz ettiğini düşünüyoruz. Teorilerimiz, yerçekiminin bir filamanı birbirine çekmesiyle, manyetik alanı güçlendiren şok dalgalarına neden olacağını ve radyo teleskopla görülebilecek bir parıltı yaratacağını öngörüyor.

İçinde yayınlanan yeni araştırma Bilim Gelişmeleribu şok dalgalarını ilk kez galaksi kümesi çiftleri ve onları birbirine bağlayan iplikçikler etrafında gözlemledik.

Geçmişte, bu radyo şok dalgalarını yalnızca doğrudan galaksi kümeleri arasındaki çarpışmalardan gözlemledik. Bununla birlikte, küçük galaksi gruplarının yanı sıra kozmik iplikçiklerde de var olduklarına inanıyoruz.

Ne kadar güçlü oldukları, nasıl evrimleştikleri ve bu kozmik ağın oluşumundaki rollerinin ne olduğu gibi bu manyetik alanlar hakkındaki bilgimizde hala boşluklar var.

Bu ışıltıyı saptamak ve incelemek, yalnızca evrenin büyük ölçekli yapısının nasıl oluştuğuna dair teorilerimizi doğrulamakla kalmadı, aynı zamanda kozmik manyetik alanlar ve bunların önemi hakkındaki soruları yanıtlamaya da yardımcı oldu.

gürültüye kazmak

Bu radyo ışımasının hem çok sönük olmasını hem de geniş alanlara yayılmasını bekliyoruz, bu da onu doğrudan tespit etmenin çok zor olduğu anlamına geliyor.

Dahası, galaksilerin kendileri çok daha parlaktır ve bu zayıf kozmik sinyalleri gizleyebilirler. İşi daha da zorlaştırmak için, teleskoplarımızdan gelen gürültü genellikle beklenen radyo parıltısından çok daha fazladır.

Bu sebeplerden ziyade direkt olarak bu radyo şok dalgalarını gözlemleyerek, istifleme olarak bilinen bir teknik kullanarak yaratıcı olmamız gerekiyordu. Bu, tek tek görülemeyecek kadar sönük birçok nesnenin görüntülerini bir arada ortaladığınız zamandır, bu da gürültüyü azaltır veya daha doğrusu ortalama sinyali gürültünün üzerinde yükseltir.

Peki ne biriktirdik? Uzayda birbirine yakın 600.000’den fazla gökada kümesi çifti bulduk ve bu nedenle büyük olasılıkla liflerle birbirine bağlılar. Ardından, kümelerden veya aralarındaki bölgeden gelen herhangi bir radyo sinyalinin – şok dalgalarının olmasını beklediğimiz yer – bir araya gelmesi için görüntülerimizi hizaladık.

Bu yöntemi ilk olarak 2021’de yayınlanan bir makale iki radyo teleskopundan alınan verilerle: Murchison Geniş Alan Dizisi Batı Avustralya’da ve Owens Valley Radyo Gözlemevi Uzun Dalgaboyu Dizisi New Mexico’da. Bunlar sadece neredeyse tüm gökyüzünü kapladıkları için değil, aynı zamanda bu sinyalin daha parlak olması beklenen düşük radyo frekanslarında çalıştıkları için seçildi.

İlk projede heyecan verici bir keşif yaptık: Küme çiftleri arasında bir parıltı bulduk! Ancak, çünkü o bir ortalama Hepsi birçok galaksi içeren birçok kümeden, sinyalin galaksiler gibi diğer kaynaklardan ziyade kozmik manyetik alanlardan geldiğinden emin olmak zordu.

‘Şok edici’ açıklama

Normalde kümelerdeki manyetik alanlar türbülans nedeniyle karışır. Ancak bu şok dalgaları manyetik alanları düzene sokar, bu da yaydıkları radyo ışıltısının oldukça yüksek olduğu anlamına gelir. polarize.

Yığınlama deneyini polarize radyo ışığı haritaları üzerinde denemeye karar verdik. Bunun, sinyale neyin neden olduğunu belirlemeye yardımcı olma avantajı vardır.

Normal galaksilerden gelen sinyaller yalnızca %5 veya daha az polarize olurken, şok dalgalarından gelen sinyaller %30 veya daha fazla polarize olabilir.

bizim yeni işradyo verilerini kullandık Küresel Manyeto İyonik Ortam Araştırması yanı sıra planck deneyi tekrarlamak için uydu Bu araştırmalar neredeyse tüm gökyüzünü kapsıyor ve hem polarize hem de düzenli radyo haritalarına sahip.

Küme çiftlerini çevreleyen çok net polarize ışık halkaları tespit ettik. Bu, kümelerin merkezlerinin depolarize olduğu anlamına gelir ki bu, çok çalkantılı ortamlar olduklarından beklenen bir durumdur.

Ancak kümelerin kenarlarında şok dalgaları sayesinde manyetik alanlar düzene giriyor, yani bu polarize ışık halkasını görüyoruz.

Ayrıca, kümeler arasında, yalnızca galaksilerden bekleyebileceğinizden çok daha fazla, yüksek derecede polarize ışık fazlalığı bulduk. Bunu bağlantı tellerindeki şoklardan gelen ışık olarak yorumlayabiliriz. Bu tür bir ortamda ilk kez bu tür bir emisyon bulunmuştur.

Sonuçlarımızı, yalnızca radyo emisyonunun toplam sinyalini değil, aynı zamanda radyo emisyonunun toplam sinyalini de tahmin eden türünün ilk örneği olan son teknoloji kozmolojik simülasyonlarla karşılaştırdık. polarize sinyal de. Verilerimiz bu simülasyonlarla çok uyumluydu ve onları birleştirerek erken evrenden kalan manyetik alan sinyalini anlayabiliyoruz.

Gelecekte, bu tespiti evrenin tarihi boyunca farklı zamanlarda tekrarlamak istiyoruz. Bu kozmik manyetik alanların kökenini hâlâ bilmiyoruz, ancak bunun gibi daha fazla gözlem, nereden geldiklerini ve nasıl geliştiklerini anlamamıza yardımcı olabilir.

Bu makale şu adresten yeniden yayınlanmıştır: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak orijinal makale.