الفلك

ما هي شواهد ثبات دوران المجرات

ما هي شواهد ثبات دوران المجرات



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

لقد وجدت مؤخرًا مقالة هل توجد بالفعل مشكلة المادة المظلمة في المجرات الحلزونية؟ التي تنص على أن المادة المظلمة غير موجودة لأن علماء الفلك مخطئون بافتراض ثبات دوران المجرة.

ووفقًا لها ، فإن قياسات دوبلر تعطي مكونًا واحدًا فقط للسرعة وهو عدم كفاية لاستعادة ناقل ثلاثي الأبعاد بالكامل. لذا فهم يدّعون أن النجوم في المجرات في حالة تراجيد تراجيدية لكنهم يعيدون إنتاج منحنيات الدوران المترابطة إذا افترضنا ثبات الدوران.

ما هي الأدلة على أن هذا ليس صحيحًا ، وماذا عن قياسات الحركات المناسبة ، وليس انزياحات دوبلر فقط؟


إذا كانت النجوم على وشك الهروب بالفعل ، فإنهم سيفعلون ذلك على ما يسمى الجدول الزمني الديناميكي: $$ t_ mathrm {dyn} sim sqrt { frac {R ^ 3} {8GM}} ، $$ حيث $ G $ هو ثابت الجاذبية ، و $ R $ و $ M $ هما نصف القطر و كتلة المجرة ، على التوالي. بالنسبة لمجرة بحجم مجرة ​​درب التبانة ، هذا يعادل حوالي 30 مليون سنة $ ^ dagger $. لكن المجرات القرصية تُلاحظ على مدى فترات زمنية تصل إلى بلايين السنين. إذا كانوا لسبب ما مرتبطين بالجاذبية ثم "أطلقوا العنان" ، فيجب أن يكونوا متزامنين في بعض الأحيان بحيث نلاحظهم اليوم في جميع الاتجاهات في حالة ذات فترة زمنية قصيرة جدًا مقارنة حياتهم طوال حياتهم. تاريخ الكون. وهذا يعني أن المجرات البعيدة (التي كانت شابة لأننا ننظر إلى الوراء بعيدًا في الزمن) تم إطلاقها في وقت مبكر من حياتها ، وتم إطلاق العنان مؤخرًا للمجرات القريبة (التي نراها في "الشيخوخة" لأننا ننظر إلى الوراء بعيدًا في الوقت المناسب). لا يبدو هذا مستبعدًا فحسب ، بل سيضعنا أيضًا في مكانة خاصة في الكون.

لاحظ أيضًا أن البحث الذي قمت بربطه يزيد عمره عن 20 عامًا وغير محكم وليس له اقتباسات (وأن المؤلف بشكل عام لديه عدد قليل جدًا من الاستشهادات). بالطبع هذا لا يعني بأي حال من الأحوال أنه مخطئ ، لكنه يعطي تلميحًا إلى أنه من الجيد توخي الحذر من استنتاجات الورقة. منذ كتابة تلك الورقة ، تم الحصول على المزيد من الأدلة المستقلة على المادة المظلمة.


$ ^ خنجر $نظرًا لأن سرعة الدوران الثابتة تقريبًا لمجرات القرص ذات كتلة المجرات (بضع مئات من الكيلومترات / الثانية) تشير إلى أن $ R $ ينمو خطيًا تقريبًا مع $ R $ (وليس مع $ R ^ 3 $ كما قد يتوقع المرء) ، مجرات أصغر - التي توجد بأعداد أكبر بكثير من المجرات الكبيرة - لها نطاقات زمنية ديناميكية أقصر.


كشفت دراسة أجريت على 200000 مجرة ​​أن الكون بأسره ربما كان يدور في اتجاه واحد في وقت مبكر

يدور كل شيء تقريبًا في الكون. تدور الكواكب حول محورها ، وتدور النجوم حول الثقوب السوداء ، وتدور المجرات في هياكل حلزونية كبيرة. لكن ماذا عن الكون ككل؟

تدور الهياكل بسبب خاصية تعرف باسم الزخم الزاوي. الزخم الزاوي هو مقياس للكتلة والدوران ، وهو خاصية فيزيائية محفوظة. إحدى خصائصه أنه عندما تقترب الكتلة من بعضها البعض ، فإنها تدور بشكل أسرع للحفاظ على ثبات الزخم الزاوي. ترى هذا في المتزلجين على الجليد عندما يقفزون في الهواء ويسحبون أطرافهم بالقرب من أجسادهم. تشكلت المجرات والنجوم والكواكب كلها من سحب كبيرة من الغاز والغبار الكوني. نظرًا لأن الجاذبية تسببت في انهيار هذه السحب ، فقد تم تضخيم أصغر جزء من الدوران. لذلك من الطبيعي أن يدوروا جميعًا.

لكن الأمور مختلفة على المستوى الكوني. يعتقد 8217 عمومًا أن الكون متجانس وخواص الخواص. هذا يعني أنه في المتوسط ​​يجب أن تنتشر المادة بشكل متساوٍ وأن الزخم الزاوي الكلي للكون يجب أن يكون حوالي صفر. إذا كان هذا & # 8217s صحيحًا ، فيجب أن يكون دوران المجرات عشوائيًا. في أي منطقة من الفضاء تنظر إليها ، يجب أن يدور نصفها تقريبًا في اتجاه عقارب الساعة ، ونصفها تقريبًا في عكس اتجاه عقارب الساعة.

التحيز في اتجاهات دوران المجرة على نطاق كوني. الائتمان: ليئور شامير

ولكن هناك بعض الأدلة على أن دوران المجرة ليس متجانسًا. في عام 2011 ، وجدت دراسة أجريت على 15000 مجرة ​​أن هناك تحيزًا بسيطًا في الدوران. بسبب حجم العينة الصغير نسبيًا ، كان الدليل ضعيفًا إلى حد ما. ولكن تم تقديم ورقة هذا الأسبوع في الاجتماع 236 للجمعية الفلكية الأمريكية ، والتي أظهرت تحيزًا أقوى.

من المهم ملاحظة أن هذا العمل لم يخضع بعد لمراجعة النظراء ، لذلك يجب أن نكون حذرين بشأن الاستنتاجات. نظرت الدراسة في 200000 مجرة ​​ودورانها المقيس. مع حجم العينة الأكبر ، لم تجد فقط تحيزًا دورانيًا ولكن أيضًا بعض خصائصها الكونية. أولاً ، يبدو أن التحيز يزداد قوة مع انزياح أحمر أكبر. على المستويات الأكبر من أي وقت مضى ، يصعب تجاهل التحيز.

البقعة الباردة التي شوهدت في الخلفية الكونية الميكروية. الائتمان: ESA Planck Collaboration

هذا يدعم فكرة أن الكون ككل له محور دوران. من المثير للاهتمام أن المحور الكوني يبدو أنه يتماشى مع ما يسمى بالبقع الباردة لخلفية الميكروويف الكونية. على الرغم من أن هذا & # 8217s مثيرًا للاهتمام ، فمن المحتمل ألا نقرأه كثيرًا. لسبب واحد ، لا تدعم البيانات & # 8217t محور دوران بسيط واحد ، مثل كوكب أو نجم. وبدلاً من ذلك ، فإن التحيز له هيكل متعدد الأقطاب أكثر تعقيدًا.

بعد كل ما قيل ، يبدو أن هناك شيئًا غريبًا يحدث. في حين أن الكون يبدو متجانسًا وخواص الخواص تقريبًا ، فإن دراسات مثل هذه تشير إلى أنه ليس دقيقًا. في حين أن هذا قد لا يبدو مشكلة كبيرة ، إلا أن له آثارًا ضخمة على نماذجنا الكونية.


يبدو أن خيوطًا هائلة من المجرات في الشبكة الكونية تدور

يبدو أن بعض أكبر الهياكل في الكون تدور. يبدو أن خيوط المجرات التي تشكل الشبكة الكونية التي تمتد بين مجموعات المجرات تدور ، مما قد يساعدنا في معرفة سبب دوران المجرات نفسها - وكل شيء آخر في الفضاء.

تعتبر كيفية إنشاء الدوران في الفضاء مشكلة طويلة الأمد في الفيزياء الفلكية. "لا تدور المجرات فحسب ، بل تدور أيضًا النجوم داخل المجرات ، والأرض تدور ، والأرض تدور حول الشمس والقمر حول الأرض. يقول نعوم ليبسكيند من معهد لايبنيز للفيزياء الفلكية في بوتسدام في ألمانيا: "يدور الكون كله تقريبًا". "نحن لا نعرف السبب حقًا ، وإحدى الطرق لمحاولة الإجابة عن ذلك هي معرفة أين يتوقف الدوران."

اقترح بحث سابق أن مجموعات المجرات قد تكون نهاية الطريق للدوران ، لكن ليبسكيند وزملاؤه وجدوا أن الأمر ليس كذلك. استخدموا بيانات من مسح سلون الرقمي للسماء لفحص الخيوط الهائلة للمجرات التي تشكل الشبكة الكونية ، والتي تمتد عبر مئات الملايين من السنين الضوئية ، ووجدوا أنها تدور.

الإعلانات

اقرأ المزيد: ربما كان الكون بأكمله يدور في كل مكان في يوم من الأيام

لا يمكننا قياس الدوران مباشرة على مثل هذه المقاييس الكبيرة ، لذلك بحث الباحثون عن أنماط في المجرات تتحرك باتجاه الأرض أو بعيدًا عنها. عندما كانت معظم المجرات الموجودة على أحد جانبي الخيط تبتعد عنا وكان معظم المجرات على الجانب الآخر قادمة نحونا ، فإن ذلك يشير إلى أن الخيط بأكمله كان يدور. كانت بعض هذه الخيوط العملاقة من المجرات تدور بسرعة تقارب 100 كيلومتر في الثانية.

عندما كانت المجرات تدور حول مراكز خيوطها ، فإنها تسقط أيضًا نحو عناقيد المجرات التي تحدد نهايات كل خيط. يقول ليبسكيند: "تتحرك هذه المجرات في هذه المدارات الحلزونية الشبيهة بالمفتاح". يبدو أن الخيوط التي انتهت بتجمعات ضخمة من المجرات تدور بشكل أسرع ، ولكن لم يتضح بعد سبب ذلك. ستكون هناك حاجة إلى مزيد من العمل للإجابة على هذا السؤال ، بالإضافة إلى السؤال عن كيفية تأثير دوران الشعيرات على دوران المجرات نفسها.

مرجع المجلة: علم الفلك الطبيعي، DOI: 10.1038 / s41550-021-01380-6

اشترك في النشرة الإخبارية المجانية على Launchpad لرحلة عبر المجرة وما بعدها ، كل يوم جمعة


المادة المظلمة والطاقة المظلمة والكون المتسارع

حتى الآن ، ناقشنا أصل الكون وعمر الكون ، ولكن ليس مصيره النهائي. لقد كان هذا سؤالًا تم متابعته لسنوات عديدة ، وكان عدد من المنظرين يدرسون الأفكار المحتملة لمصير الكون بالتزامن مع تطوير نموذج الانفجار العظيم. إذا قارنت الكتب المدرسية في علم الفلك اليوم بتلك التي نُشرت منذ حوالي 20 عامًا أو أكثر ، فستجد أن هذا الجزء من مناقشة علم الكونيات قد تغير بشكل كبير منذ عام 1998 تقريبًا. والسبب هو أن الأدلة المكتشفة حديثًا على الطاقة المظلمة تعقد الأمر. . تلعب المادة المظلمة دورًا في تحديد مصير الكون أيضًا.

لقد واجهنا بالفعل المادة المظلمة أثناء مناقشتنا لمنحنى دوران مجرة ​​درب التبانة ، لكنني سأخوض في المزيد من التفاصيل هنا. تذكر أنه في مجرة ​​درب التبانة ، نجد أن الأجزاء الخارجية من المجرة تدور أسرع بكثير مما كان متوقعًا إذا كانت كل المادة في المجرة مادة مرئية. بناءً على منحنى دوران مجرة ​​درب التبانة ، يبدو أن المجرة تحتوي على مادة مظلمة أكثر من مادة مضيئة. خارج المجرات الفردية ، على الرغم من ذلك ، هناك أيضًا دليل على وجود مادة مظلمة في عناقيد من المجرات. تمامًا مثل منحنيات دوران المجرات ، يمكنك أيضًا دراسة سرعات المجرات داخل عناقيد المجرات الضخمة. تعتمد سرعة الهروب من كائن (في هذه الحالة الكتلة) على كتلة هذا الكائن. في العديد من العناقيد ، تشير سرعات المجرات في هذا العنقود إلى أن العنقود لا يمكن أن يظل مقيدًا إذا كان كل ما يحتويه هو مادة عادية. يجب أن يكون هناك مادة مظلمة إضافية في العنقود ، وإلا ستهرب العديد من المجرات.

يأتي دليل إضافي على وجود المادة المظلمة في عناقيد المجرات من صور مثل تلك الموجودة أدناه. عندما نلاحظ بعض العناقيد ، نرى تأثيرًا آخر تنبأ به أينشتاين ، يسمى عدسة جاذبية قوية. منذ أن تنبأ أينشتاين بأن الأجسام الضخمة يمكن أن تشوه الزمكان ، فقد أظهر أن الضوء من جسم الخلفية سوف ينحني إذا مر بجسم ضخم ، مثل مجموعة المجرات. إليكم صورة عنقود يعاكس مجرة ​​في الخلفية ، تمامًا كما كان متوقعًا.

الأقواس التي تراها بين المجرات الصفراء هي صور مشوهة لمجرة الخلفية. تعتمد تفاصيل تأثير العدسة على كتلة العدسة (أي ، كلما زادت كتلة العدسة ، زاد تشوه مجرة ​​الخلفية) ، وتوضح أن هذا التجمع المعين يحتوي على كتلة أكبر مما يبدو بناءً على المجرات المضيئة فقط. مثل حالة المجرات الفردية ، يبدو أن كمية المادة المظلمة في عناقيد مثل هذه أكبر بكثير من كمية الكتلة المضيئة.

يأتي الدليل على الطاقة المظلمة من مصادر مختلفة. يأتي الدليل الأول من مخطط هابل كما تم معايرته بواسطة المستعرات الأعظمية من النوع Ia. هذه الأشياء مضيئة جدًا لدرجة أنها تسمح لنا بقياس مسافاتها بدقة حتى الانزياحات الحمراء لـ z & gt 1. عندما تم إنشاء مخططات هابل الأولى باستخدام المسافات التي تم الحصول عليها من المستعرات الأعظمية من النوع Ia ، وجد علماء الفلك انحرافًا كبيرًا عن التوقعات. كانت المستعرات الأعظمية أكثر خفوتًا بشكل منهجي مما كان متوقعًا على مسافات كبيرة. يوجد أدناه مخطط هابل باستخدام المستعرات الأعظمية من النوع Ia التي درسها فريقان مختلفان.

يمكنك أن ترى في كل من اللوحة العلوية واللوحة السفلية أن النقاط ذات الانزياح الأحمر الأكبر من حوالي 0.5 تبدو وكأنها تنحرف عن الخط المستقيم. يشير هذا إلى أن النماذج المقبولة لدينا (في ذلك الوقت) لتوسيع الكون كانت غير صحيحة.

نعلم أن هناك بعض المادة في الكون (فنحن نعيش على كرة عملاقة من المادة تسمى الأرض ، بعد كل شيء) ، لكن قياساتنا للمادة المضيئة والمظلمة في الكون أظهرت أنه لا توجد مادة كافية لإغلاق الكون ، أو حتى جعله مسطحًا (وهذا هو ρ ave & lt crit). في منتصف التسعينيات ، اقترحت البيانات أن الكون مفتوح وأن الكمية الإجمالية للمادة المضيئة بالإضافة إلى المادة المظلمة في الكون كانت حوالي 30٪ فقط من الكمية الحرجة اللازمة لكون مسطح. نظرًا لوجود بعض المادة في الكون ، فقد توقعنا أنه بالنسبة للأجسام التي تقع على مسافات كبيرة ، فإن مسافاتها ستنحرف عن قانون هابل. والسبب هو أن قوة الجاذبية المجمعة لجميع الأجسام على بعضها البعض من شأنها أن تعارض تمدد الكون ، مما يتسبب في إبطائه. بسبب التباطؤ ، على المسافات الكبيرة ، يجب أن تظهر الأشياء أقرب إلينا مما توقعه انزياحها الأحمر. لذلك لسنوات عديدة ، كان السؤال الذي كان العديد من علماء الفلك يتابعونه باستخدام تقنيات بحث مختلفة هو "ما مقدار تباطؤ الكون؟".

ومع ذلك ، بالنسبة للمستعرات الأعظمية ، تم العثور على العكس تمامًا. تبدو هذه الأشياء بعيدة عنا أكثر مما تنبأت به انزياحاتها الحمراء وقانون هابل. الطريقة الوحيدة لحدوث ذلك هي إذا كان توسع الكون كذلك متسارع، لا تتباطأ. لكي يتسارع الكون ، يجب أن يكون هناك بعض القوة التي تدفع كل المجرات بعيدًا عن بعضها البعض ، ويجب أن تكون هذه القوة قوية بما يكفي لمواجهة التباطؤ عن طريق الجاذبية. اليوم ، لا نعرف السبب الدقيق لهذه القوة ، فقط ما هو موجود. نظرًا لأننا نطلق على المادة التي لا يمكننا ملاحظتها مباشرة "المادة المظلمة" ، فإننا نطلق على هذه القوة الغامضة الجديدة (أو على نحو مكافئ ، الطاقة التي توفرها هذه القوة) الطاقة المظلمة. إذا أضفنا مساهمة الطاقة المظلمة في كثافة الكون ، فيبدو أن الجمع بين المادة العادية والمادة المظلمة والطاقة المظلمة كافٍ لجعل الكون مسطحًا (Ω = 1 ، ولكن هنا Ω = Ω المادة + Ω الطاقة القاتمة). تذكر أن قياساتنا أظهرت أن المادة تشكل حوالي 30٪ فقط من الكثافة الحرجة ، لذا فإن الطاقة المظلمة تشكل الـ 70٪ الأخرى! يبدو أن 30٪ من المادة عبارة عن 4٪ مادة طبيعية (أشخاص ، كواكب ، نجوم ، مجرات) وحوالي 26٪ مادة مظلمة. هذا يعني أنه في هذا الوقت ، يمكن لعلماء الفلك أن يرصدوا بشكل مباشر فقط حوالي 4٪ من الكون ، والـ 96٪ الأخرى مقسمة بين هذه المادة المظلمة الغريبة والطاقة المظلمة ، والتي لم نتعرف عليها بعد.

قد تعتقد أن هذا ادعاء جريء يعتمد فقط على المسافات إلى حفنة من المستعرات الأعظمية من النوع Ia ، لكن التقلبات في CMB التي شاهدتها WMAP تتنبأ أيضًا بأن المادة الطبيعية لا تشكل سوى 4٪ تقريبًا من الكون. وبالتالي ، يبدو أن نتائج المستشعرات الأرضية WMAP تؤكد نتائج المستعرات العظمى من النوع Ia. يوجد أدناه صورة من فريق WMAP لتنبؤاتهم لمحتويات الكون.

محتويات الكون اليوم
نوع المادة نسبة مئوية
الذرات 4.6%
المادة المظلمة 23%
الطاقة المظلمة 72%
محتويات الكون قبل 13.7 مليار سنة
نوع المادة نسبة مئوية
نيوترينوات 10%
الذرات 12%
الفوتونات 15%
المادة المظلمة 63%

في هذه المرحلة ، دعونا نعيد النظر في السؤال عما سيحدث للكون بمرور الوقت. في الوقت الحالي ، من الصعب القول ، لأننا لا نفهم الطاقة المظلمة جيدًا. ومع ذلك ، يبدو أنه نظرًا للتوسع المتسارع للكون ، سينمو الكون بشكل أكبر وأكبر وأبرد وأبرد. ستختفي جميع الأجسام المضيئة في الكون في النهاية ، وسينتهي الكون في النهاية بـ "التجمد الكبير" ، حيث سيكون الجو باردًا جدًا بحيث لا يدعم أي حياة.


اكتشف علماء الفلك خيوط الغزل في المجرات

الخيوط الكونية هي محلاق أسطوانية للمادة تمتد مئات الملايين من السنين الضوئية. في بحث جديد نشر في المجلة علم الفلك الطبيعي، حقق علماء الفلك في إمكانية دوران هذه الهياكل الهائلة.

انطباع فنان عن الخيوط الكونية. رصيد الصورة: A. Khalatyan / J. Fohlmeister / Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam.

على الرغم من أن الهياكل في الكون تتشكل على مجموعة متنوعة من المقاييس ، من المجرات القزمة الصغيرة إلى العناقيد الفائقة الكبيرة ، إلا أن توليد الزخم الزاوي عبر هذه المقاييس غير مفهوم جيدًا.

قال الدكتور نعوم ليبسكيند ، عالم الفلك في معهد لايبنتز للفيزياء الفلكية في بوتسدام وجامعة ليون: "بدافع من اقتراح المنظر مارك نيرينك بأن الخيوط قد تدور ، قمنا بفحص توزيع المجرات المرصود ، بحثًا عن دوران الخيوط".

"إنه لأمر رائع أن نرى هذا التأكيد على أن الخيوط بين المجرات تدور في الكون الحقيقي ، وكذلك في محاكاة الكمبيوتر."

من خلال تكديس آلاف الخيوط الكونية معًا وفحص سرعة المجرات المتعامدة مع محور الشعيرة (عبر انزياحها الأحمر والانزياح الأزرق) ، وجد الدكتور ليبسكيند وزملاؤه أن هذه الهياكل تعرض حركة متسقة مع الدوران ، مما يجعلها أكبر الأجسام المعروفة بزاويتها. قوة الدفع.

قال الدكتور بينج وانج ، عالم الفلك في معهد لايبنيز للفيزياء الفلكية بوتسدام: "من خلال رسم خرائط لحركة المجرات في هذه الطرق الكونية الفائقة الضخمة باستخدام مسح Sloan Digital Sky ، وجدنا خاصية رائعة لهذه الخيوط: تدور".

وأضاف الدكتور ليبسكيند: "على الرغم من كونها أسطوانات رقيقة يبلغ طولها مئات الملايين من السنين الضوئية ، لكن قطرها لا يتجاوز بضعة ملايين من السنين الضوئية ، فإن هذه المحلاق الرائعة للمادة تدور".

"على هذه المقاييس ، المجرات بداخلها هي نفسها مجرد عينات من الغبار."

"إنهم يتحركون على لولب أو مدارات مثل المفتاح ، يدورون حول منتصف الفتيل أثناء السفر على طوله."

"لم نشهد مثل هذا الدوران من قبل على مثل هذه المقاييس الهائلة ، والنتيجة هي أنه يجب أن تكون هناك آلية فيزيائية غير معروفة حتى الآن مسؤولة عن عزل هذه الأشياء."

P. وانغ وآخرون. دليل رصدي محتمل على دوران الخيوط الكونية. نات استرون، نُشر على الإنترنت في 14 يونيو 2021 دوى: 10.1038 / s41550-021-01380-6


بما في ذلك الأكتينيدات

2.4 المجالات المغناطيسية وحل مشكلة التناظر المنخفض

تعد تأثيرات المجالات المغناطيسية أداة تشخيصية مهمة ، بالإضافة إلى التفاعلات فائقة الدقة ، ضرورية لتطبيقات مثل المعلومات الكمومية [22 ، 23].

ركز العمل البصري المبكر على الانقسام المغناطيسي ز القيم على طول اتجاهات معينة. في قياسات البلورات عالية التناظر على طول اتجاه واحد أو اتجاهين ، عادةً ما تكون متوازية وعمودية على محور التناظر ، كافية لتحديد الاستجابة المغناطيسية تمامًا. ومع ذلك ، ليس هذا هو الحال في التماثلات المنخفضة. يمكن استخدام تجارب الليزر عالية الدقة لإنشاء منحنيات دوران للوصلات المغناطيسية ، وبالتالي تحديد ز الموترات التي تصف الخصائص المغناطيسية للأرض والحالات المثارة [17] ، مماثلة لتحليلات EPR [5].

يعد ملاءمة معلمات المجال البلوري للأنظمة ذات التماثلات المنخفضة للموقع مشكلة صعبة. في حالة الغياب التام للتماثل ، هناك 27 معلمة للحقل البلوري (بما في ذلك الأجزاء الحقيقية والخيالية) ، ولا يمكن تحديدها من بيانات مستوى الطاقة وحدها. لا يؤدي دوران المحاور فقط إلى نفس مستويات الطاقة [24] ، ولكن مستويات الطاقة غالبًا ما تكون غير حساسة لمراحل عناصر المصفوفة خارج القطر. لهذا السبب ، تستخدم العديد من تحليلات المجال البلوري تناظرًا أعلى من تناظر الموقع الفعلي. على سبيل المثال ، لـ LaF3 من المعتاد تقييد المعلمات لتكون حقيقية [8] ، أي ما يعادل استخدام C2الخامس، بدلاً من الحرف C الفعلي2، تناظر.

أظهر العمل الأخير لهورفاث وزملائه [25 ، 26] طريقًا إلى الأمام. من خلال إضافة بيانات التقسيم المغناطيسي إلى عملية التركيب ، من الممكن تحديد المعلمات حتى في مثل هذه البلورات منخفضة التناظر مثل الإيتريوم أورثوسيليكات (YSO) ، وهي مادة مهمة لتطبيقات المعلومات الكمومية [22 ، 23]. ما يجعل هذا النهج قابلاً للتتبع هو أن بيانات التقسيم المغناطيسي لكل مستوى إلكتروني تحتوي على بيانات هندسية مهمة. في تناظرات منخفضة لكل منهما ز يحتوي الموتر على ستة مكونات مستقلة [5]. يمكن أن تؤدي إضافة بيانات التقسيم المغناطيسي للعديد من الحالات الإلكترونية إلى توفير معلومات كافية لتحديد معلمات المجال البلوري بشكل فريد.


4 - الدليل المباشر: تمديد منحنيات الدوران للمجرات الحلزونية

بحلول عام 1970 ظهر علم الفلك الراديوي كأداة رئيسية لاستكشاف الظواهر المجرية وخارج المجرة. نمت هوائيات التلسكوب من حيث الحجم ودقة السطح من أطباق الرادار البدائية المبكرة في الحرب العالمية الثانية. الحجم الأكبر يعني دقة أكبر وحساسية أكبر للمصادر الراديوية ، بما في ذلك المجرات ، يمكن تعيينها بتفاصيل أدق وعلى مسافات أكبر. في الوقت نفسه ، كانت تقنية مستقبلات الراديو تشهد تطورًا سريعًا ، فقد تم (ولا يزال) تقليل الضوضاء الإلكترونية الجوهرية للمستقبلات ، وخلفية ثابتة ، بحيث يمكن لأي طبق معين اكتشاف إشارات خافتة في وقت مراقبة أقصر.

من بين التلسكوبات الكبيرة جدًا القابلة للتوجيه أحادية الطبق التي ظهرت في هذه المرحلة التلسكوب الذي يبلغ طوله 250 قدمًا في Jodrell Bank بالقرب من مانشستر ، المملكة المتحدة (الذي تديره جامعة مانشستر) ، والتلسكوب 300 قدم في جرين بانك ، ويست فرجينيا (المرصد الوطني لعلم الفلك الراديوي أو NRAO) ، وبحلول عام 1972 ، التلسكوب الراديوي 100 متر في إيفيلسبيرج ، ألمانيا (يديره معهد ماكس بلانك لعلم الفلك الراديوي ، MPIfR ، في بون ، انظر الشكل 4.1).

إن بناء تلسكوبات راديوية أكبر وأكبر من طبق واحد له قيود هندسية ، ولحسن الحظ ، ليس الوسيلة الوحيدة لزيادة الدقة. يمكن لمقاييس التداخل الراديوية ، باستخدام مجموعة من الهوائيات التي تغطي مساحة أكبر بكثير ، من خلال الجمع بين الإشارات ، أن تعمل بشكل فعال كتلسكوب واحد بفتحة متزايدة بشكل كبير.


تعليقات

س: قطار يتجه غربًا بسرعة 50 ميلاً في الساعة. كم من الوقت سيستغرق الوصول إلى دنفر؟

يدرك معظم الناس أن المشكلة المذكورة أعلاه "غير مكتملة سببيًا". ينقصه معلمة رئيسية: المسافة إلى دنفر. ولكن ماذا لو كانت المشكلة أكثر تعقيدًا ، مثل كوننا؟ ضاع في كل النقاش "المظلم" حقيقة أن نموذج ΛCDM لا يحتوي على مصطلح مسافة. يمكن أن يكون هذا مشكلة؟ نعم. لا يمكن حل معظم مشاكل الجاذبية بدون تحديد المسافة بين.

ربما: Λ = η / (R_i) ^ 2 ، حيث η ("إيتا") هي رد فعل كوني للفعل المحلي ، كما هو الحال في الفعل / رد الفعل النيوتوني ، و R_i هي المسافة التي يحدث خلالها التفاعل ، تقريبًا تلك بين مجموعات المجرات ، حوالي 10 ^ 23 م. تعطي المعادلة القيمة المرصودة لـ Λ ، 10 ^ -52 / م ^ 2 ، بلا لغز أو ضجة. من ناحية أخرى ، يقدم نموذج ΛCDM الحيرة.

ألا يمكننا أن نفعل أفضل من ذلك؟

يجب أن تكون مسجلا للدخول لتكتب تعليق.

يا عزيزي يا عزيزي. المحير حقًا هو التفكير في أن تكرار هذا الرواية مرارًا وتكرارًا يجعله حقيقة. لقد أبرزت السبب بالفعل من خلال منشورات متعددة على الموقع ، لكنك تستمر في العودة بفرضية سخيفة وتذمر من أن لا أحد سيستمع إليك.

ثانية. نوقشت مقارنات علم الكونيات النيوتونية والنسبية العامة منذ عقود. يحتوي علم الكونيات النيوتوني على الكثير من العيوب التي لا تزال تتجاهلها. لا أرى أي دليل نظري أو رصدي على الإطلاق ، حتى أن هذا يرتبط عن بُعد بأي نموذج كوني حالي. إن فشلك في دمج طاقة الفراغ على الإطلاق يكفي لأن مفاهيمك خاطئة تمامًا. كما تقول هذه المقالة بحق: "النتائج الجديدة تدعم نموذج ΛCDM الشهير."

بدلًا من تفكيري مجددًا عن أخطائك الجسيمة ، قد يفضل القراء النظر في مقالة 2021 arXiv pdf التي كتبها لياندروس بيريفولاروبولوس وفوتيني سكارا "تحديات ΛCDM: تحديث" هنا [1]. حيث لا يوجد شيء يشبه مفاهيمك ، ولا يوجد دليل على الملاحظة أو وجود براهين فعلية. أعتقد أن 1455 ورقة مرجعية في هذه المقالة تحمل "جاذبية" أكثر من صوت واحد ضائع ومشوش.

يجب أن تكون مسجلا للدخول لتكتب تعليق.

قائلا "ألا يمكننا أن نفعل أفضل من ذلك؟" لماذا نعم نستطيع! لواحد. انسَ المفاهيم المحدودة لفيزياء نيوتن وابدأ في تبني النسبية العامة وميكانيكا الكم!

بالنسبة إلى "معظم مشاكل الجاذبية لا يمكن حلها دون تحديد المسافة بين." لماذا إذن انزياح المجرة إلى الأحمر وتمدد الكون المتسارع؟ كيف تفسر منحنيات الدوران الملحوظة للمجرات؟ المفاهيم النيوتونية وحدها لا تقطع الخردل ، أليس كذلك.

أما عن: ". هي حقيقة أن نموذج ΛCDM لا يحتوي على مسافة المدى." لماذا يجب؟ إنه تصحيح إضافي يعتمد على معايير أخرى يمكن اختبارها والتحقق منها بالملاحظة. على سبيل المثال كثافة الطاقة. نظرًا لأن الكون ليس ثابتًا ، فقد تم اعتماد مصطلح تصحيح.

ثم تقول: "تنتج المعادلة القيمة الملاحظة لـ Λ ، 10 ^ -52 / م ^ 2."

واو كيف الرتق مريحة !! قطف الكرز الجميل! كل ما قمت به هو اقتلاع المسافة حيث: "تقريبًا ذلك بين مجموعات المجرات ، حوالي 10 ^ 23 مترًا" بحيث يحدث بشكل مثير للدهشة لمطابقة نفس القيمة المتوقعة لنموذج ΛCDM. من الواضح أن هذا مراوغ ومخادع. [لماذا لا نستخدم متوسط ​​المسافة بين المجرات أو حتى حجم الكون؟]

لقد أدركت بوضوح أن نموذج ΛCDM يتنبأ بوجود Λ = 10 ^ -52 / م ^ 2 لكنك فشلت في ملاحظة أنه يعتمد على قياس كثافة طاقة الفراغ ، والتي تريد تجاهلها أيضًا؟ بصراحة يمكن لأي شخص الوصول إلى صفحة ويكيبيديا على الثابت الكوني ، على سبيل المثال انظر تحت العنوان "القيمة الإيجابية".

لكن يا إلهي. تتحقق كلماتك الخاصة الآن من صحة التنبؤ الدقيق بنموذج ΛCDM. والأفضل من ذلك ، أن نموذج ΛCDM يتنبأ به بدون "مسافة قصيرة" على الإطلاق!

عنجد. ستؤدي المشكلات الهندسية العكسية (كما في هذا المثال) مع أي مؤسسة أكاديمية إلى إنهاء حياتك المهنية العلمية إلى الأبد. هنا الآن يقلل من أي مصداقية قد تكون لديك. ليس لديك حجة.

يجب أن تكون مسجلا للدخول لتكتب تعليق.

س: قطار يتجه غربًا بسرعة 50 ميلاً في الساعة. كم من الوقت سيستغرق الوصول إلى دنفر؟

ج: هل يريد أي شخص في تاريخ الكون الذهاب إلى دنفر؟ أم. أين دنفر على أي حال؟ (إنه الشمال الغربي وفي نصف الكرة الأرضية الآخر الذي أعيش فيه. إذا ذهبت بالقطار ، كنت أغرق. أيضًا منذ 12 مليار سنة أعتقد أنه كان أقرب بكثير!)

يجب أن تكون مسجلا للدخول لتكتب تعليق.

نعم. لقد قلت أيضًا قبل عام: "إنها إشارة إلى معادلات فريدمان ، وليس إلى كوننا. في هذه المعادلات ، أساس نموذج لامدا- CDM ، لا توجد نجوم ولا مجرات. فقط نموذج مثالي يتمدد بشكل موحد. غاز."

أي غاز له كتلة وكثافة وطاقة ، لكنك الآن تقول أنه ليس له حد مسافة أيضًا؟ إذا كانت = 10 ^ -52.m ^ -2 ، فما الوحدة التي تقيسها بالفعل؟

إذا كان الثابت الرياضي هو أ رقم المفتاح / التي يتم تحديد قيمتها من خلال تعريف لا لبس فيه. على سبيل المثال بي. هل الثابت الكوني ثابت أم ثابت مقياس ، إذن؟

يجب أن تكون مسجلا للدخول لتكتب تعليق.

سؤال جيد. في علم الكونيات ، أي قوة تتجاوز الجاذبية يجب أن يكون لها أبعاد لكل وحدة مساحة (1 / م ^ 2 ، أو م ^ -2). لماذا ا؟ إحدى معادلات فريدمان هي التسارع (م / ث ^ 2). في ذلك ، يتم ضرب Λ في ج تربيع. النتيجة لها أبعاد لكل ثانية تربيع [(م ^ -2) * (م / ث) ^ 2 = 1 / ث ^ 2]. اضرب هذا في المسافة ، r ، طالما أن r & gt R_i ، تحصل على التسارع (م / ث ^ 2). لذا ، مهما كانت طبيعتها الحقيقية ، يجب أن تظهر القوة المضادة للجاذبية وفقًا لكل وحدة مساحة.

على النقيض من ذلك ، يتم تقسيم الضغط على مربع c ، ثم طرحه ، وليس إضافته. هذا يعني أن الضغط يعمل ضد التمدد ، على عكس الحدس ، فهو "مؤيد للجاذبية" ، ويعمل على إبطاء التمدد. الضغط ضئيل ، اليوم ، خاصة بعد تقسيمه على c ^ 2 ، ويمكن تجاهله بأمان. إذا كانت أكبر من حوالي 10 ^ -53 / م ^ 2 ، فيجب تضمينها في الحسابات. أنه.

الآن بعد أن أصبح لدينا هذا واضحًا ، يمكننا استئناف النقاش حول ما هو عليه. هل يمثل Λ المرصود ، موجب 10 ^ -52 / م 2 ، طاقة غامضة ، تجعل المزيد من نفسها مع توسع الكون؟ أم هو مصطلح رد الفعل؟ نظرًا لأن نموذج ΛCDM لا يأتي مع مصطلح رد الفعل ، فإن رهاني على الأخير. إنه تفسير أبسط بكثير.

يجب أن تكون مسجلا للدخول لتكتب تعليق.

بسيط. العلم لا يعترف بالرهانات. أيضا. لا يوجد مصطلح "لا يوجد رد فعل" إلا في كون ثابت. إذا كنت تعتقد أنه ثابت ، فستكون وحيدًا جدًا.

يجب أن تكون مسجلا للدخول لتكتب تعليق.

ايه؟ هذا جنون. إذا كان "الضغط ، على النقيض من ذلك ، مقسومًا على مربع c ، ثم طرح ، وليس مضافًا. وهذا يعني أنه ، على عكس الحدس ، يعمل الضغط ضد التمدد ، فهو" مؤيد للجاذبية "، ويعمل على إبطاء التمدد"

إذن لماذا نلاحظ ماديًا تسارعًا في التمدد؟

هذه الفرضية الفردية خاطئة تمامًا! (هل أنت محطم ثابت إذن؟)

يجب أن تكون مسجلا للدخول لتكتب تعليق.

ملاحظة. سأعترف: تحتوي الورقة على خطأ / نقطة ارتباك واحدة على الأقل.

في ميكانيكا نيوتن ، السرعة ليس لها تأثير جاذبية. في GR ، للسرعة تأثير صفري تقريبًا. ما لم تكن v جزءًا كبيرًا من c. هذا يعني أن النموذج النسبي هو دائمًا متغير واحد على الأقل أكثر تعقيدًا من نظيره النيوتوني. تم التأكيد في البحث على أن أبسط نموذج ممكن يتضمن "تفاعل" يتطلب أربعة (4) متغيرات. في الفيديو ، تم التأكيد على أن أبسط نموذج ممكن يتضمن "رد فعل" يتطلب خمسة (5) متغيرات. تم تصوير الفيديو لاحقًا ، وهو صحيح.

أنت لست أول من يجادل بأن "رد الفعل" هو مفهوم نيوتوني ، لذلك لا داعي لأن يتم تضمينه في النموذج النسبي. هذا غير صحيح. دائمًا ما يكون النموذج النسبي أكثر تعقيدًا من النموذج النيوتوني المقابل. أبدا أبسط.

يجب أن تكون مسجلا للدخول لتكتب تعليق.

أما بالنسبة إلى "أنت لست أول من يجادل بأن" رد الفعل "هو مفهوم نيوتوني ، لذلك لا يلزم تضمينه في النموذج النسبي. هذا غير صحيح. فالنموذج النسبي دائمًا ما يكون أكثر تعقيدًا من النموذج النيوتوني المقابل. وليس أبسط من ذلك."

شفرة Occum ليست سوى دليل لحقيقة مطلقة. "أبدًا أبسط" هو مجرد افتراض غير مدعوم. إن الإصرار على مثل هذا الإيمان هو وهم حقيقي ، ولهذا لا أحد يأخذك على محمل الجد. كما أن "المفهوم النيوتوني" لا يعادل علم الكونيات النيوتوني.

بسيط. لماذا تم تجاهل علم الكونيات النيوتوني في الغالب؟ تشرح النسبية العامة التوسع ، وتشرح ميكانيكا الكم أصل الكون وسلوكه عبر الانفجار العظيم. إن كون الكون لا يبدو ثابتًا ، فهذا يعني أن فيزياء نيوتن غير كافية لتفسير الأدلة من خلال مراقبة الكون.

لا أحد ينخدع. يفشل التكيف مع هذا في النهاية لأن التنبؤ لا يتطابق مع الواقع. الأنانية لن تغير هذا.

يجب أن تكون مسجلا للدخول لتكتب تعليق.

آسف. القضية هنا هي أن تكتيكاتك الخادعة تروج لفرضية خاطئة. أنت تستخدم نتيجة نموذج ΛCDM وليس معادلتك للتحقق من صحة أفكارك. كل شيء مجرد دخان ومرايا.

يجب أن تكون مسجلا للدخول لتكتب تعليق.

"سأعترف: تحتوي الورقة على خطأ / نقطة ارتباك واحدة على الأقل."

ربما لهذا السبب لم يكن arXiv مهتمًا؟

يجب أن تكون مسجلا للدخول لتكتب تعليق.

أنا مهندس طيران متقاعد ، ولست فيزيائيًا ، ولكن يبدو أن حجج السيد ويلسون منطقية. في لغة الهندسة ، يبدو أن النظام "غير محدد بشكل كافٍ.

يجب أن تكون مسجلا للدخول لتكتب تعليق.

يبدو أن حجج السيد ويلسون منطقية. كيف بالضبط؟

لا. الفشل هو الفرضية الأساسية معيبة. إنه يتوقع منا أن نتجاهل النسبية العامة (وميكانيكا الكم) لأنه يعتقد أنها غير ضرورية ، في حين أنها في الواقع هي المبادئ الأساسية لعلم الكونيات الحديث. هذه التأثيرات يمكن التنبؤ بها بالفعل ، ويمكننا بالفعل اختبار الفرضيات من خلال الملاحظة الفعلية. يعد حذف أو تجاهل المعلومات المعروفة لمجرد النفعية أو الاعتقاد أمرًا جنونيًا - خاصةً عندما لا تكون تافهة. يبدو أنه لا يمتلك فهمًا جيدًا لعلم الكونيات النيوتوني في السياق أو لماذا يحتفظ معظم علماء الكونيات بنموذج ΛCDM الحالي ، فهذا يشير بالتأكيد إلى نقص في الفهم. (أتساءل عما إذا كان هناك دافع ديني في مكان ما في المزيج. على سبيل المثال ، الحل غير المحدد لشرح الكون أو إنشائه هو مجرد بغيض.) ولكن بطريقة ما هذا المبتدئ يعرف بشكل أفضل ، وأن جميع علماء الكونيات مخطئون ولن ينحني حتى يتم إثبات ذلك له.

يجب أن تكون مسجلا للدخول لتكتب تعليق.

". ولن ينحني حتى يثبت له ".

صحيح ، لكن يمكنك إثبات أنني مخطئ أسرع مما يمكنني تناول العشاء في الميكروويف. All it would take is a link to the Wikipedia cosmology page, or a published paper, in which the cosmic reaction terms, η and R_i, have been weighed, mathematically, and found to contribute much less to expansion than the observed value of Λ, 10^-52/m^2 . Since you haven’t done that, let’s ask the audience.

Which is easier to believe, A or B?

A) The equation, Λ = η/(R_i)^2 , yields the observed value of dark energy, but it is still wrong. for some reason. Probably a coincidence. Anyway, the “theory” it is derived from—authorities have overlooked something important—is hopelessly flawed. Mr. Wilson doesn’t understand quantum mechanics or General Relativity.
B) The equation is correct. because its premise is.

يجب أن تكون مسجلا للدخول لتكتب تعليق.

"Which is easier to believe, A or B?" ج

"The equation, Λ = η/(R_i)^2 , yields the observed value of dark energy, but it is still Ummm. Finally something absolutely true. That is why no one is listening.

"Anyway, the “theory” it is derived from—authorities have overlooked something important—is hopelessly flawed." At least that better than being dead wrong.

"Mr. Wilson doesn’t understand quantum mechanics or General Relativity." That's why most ignore what you say.

"The equation is correct. because its premise is." Umm. Unproven and it makes no sense.

يجب أن تكون مسجلا للدخول لتكتب تعليق.

Correction : "The equation, Λ = η/(R_i)^2 , yields the observed value of dark energy, but it is still wrong. Umm. Finally something absolutely true. That is why no one is listening.

يجب أن تكون مسجلا للدخول لتكتب تعليق.

Are you a snake oil saleman here? "Actual saying "The equation, Λ = η/(R_i)^2 , yields the observed value of dark energy, but it is still wrong. for some reason." is just outragous. You've just just picked about 10^23 m just to match a Λ value of 10^-52 that was determined by the measuring the vacuum energy density. It does not ". yields the observed value of dark energy. " That is just completely untrue.

Quantum mechanical effects are real and not theoritical. على سبيل المثال Casimir effect. Marcus Sparnaay measured it first in 1958. It's observable. That is why such QM effects are needed in any cosmological models. Same with GR. Discarding General Relativity and Quantum Mechanics makes your words look like science fiction!

Sorry. You've been caught out fudgeing and manipulating data to suit some easily proven wrong premise. That's the whole point of my response.

Note. Perhaps if you read that 2021 arXiv pdf article by Leandros Perivolaropoulos and Foteini Skara "Challenges for ΛCDM: An update." Then you might come up with better contentions. Do so.

يجب أن تكون مسجلا للدخول لتكتب تعليق.

"True, but you can prove me wrong faster than I can microwave dinner."

Actually prophetic. Newton didn't know of 3K CBR either - a caveman only with fire. So why was the universe hotter in the past and what evidence do you have that the expansion is constant? Real observational data says otherwise.


Dark matter is putting the brakes on our Milky Way galaxy's spin

The rotation of the Milky Way bar has slowed by almost a quarter.

ال Milky Way rotates at a whopping 130 miles (210 kilometers) per second, but a new study has found that dark matter has slowed the rotation of its bar by at least 24% since its formation nearly 14 billion years ago.

"Astrophysicists have long suspected that the spinning bar at the center of our galaxy is slowing down, but we have found the first evidence of this happening," study co-author Ralph Schoenrich, an astrophysicist at University College London, said in a statement.

These new findings not only shed light on the rotation of the Milky Way but also provide an insight into the nature of one of the most elusive materials in the universe &mdash المادة المظلمة.

The Milky Way is a barred spiral galaxy with a thick band of stars in the center and large pivoting arms stretching out across the cosmos. Scientists think that a halo of dark matter surrounds the Milky Way, extending out far beyond its visible edge, as occurs at other galaxies.

In the new study, researchers used data from جايا, a European Space Agency mission mapping the positions of billions of stars, to study the Hercules Stream, a thick cluster of stars that revolve around the Milky Way at the same rate that the galactic bar itself spins.

Because the stars in the Hercules Stream are gravitationally trapped by the pivoting bar, slowing down the bar's rotation would cause the stars to creep outward to keep their orbits in sync with the bar's spin.

The researchers found evidence of such an outward cosmic migration when they investigated the chemical makeup of the stars. The Hercules Stream stars are rich in heavier elements, suggesting that these stars formed closer to the galactic center, where stars are about 10 times richer in metals compared to those in the galactic suburbs.

From these observations, the researchers concluded that the galactic bar had indeed slowed by at least 24%. Raising the question &mdash what has the power to put the brakes on an entire pivoting galaxy?

"The counterweight slowing this spin must be dark matter," Schoenrich said in the statement. "Until now, we have only been able to infer dark matter by mapping the gravitational potential of galaxies and subtracting the contribution from visible matter."

Astronomers believe that dark matter shrouds the Milky Way &mdash and other galaxies &mdash in an elusive halo that extends far out into space. Scientists have estimated that there is five times as much dark matter in the universe as visible matter.

Though apparently abundant throughout the cosmos, the nature of dark matter remains unknown. But findings published in this study are helping to piece together this mysterious dark matter puzzle.

"Our research provides a new type of measurement of dark matter &mdash not of its gravitational energy but of its inertial mass (the dynamical response), which slows the bar's spin," Schoenrich said. "Our finding also poses a major problem for alternative الجاذبية theories &mdash as they lack dark matter in the halo, they predict no, or significantly too little slowing of the bar."

Alternative gravity theories &mdash such as modified Newtonian dynamics &mdash disregard the notion of dark matter. They instead attempt to explain why the behavior of galaxies doesn't fit within the predictions of general relativity by making tweaks to Einstein's theory of general relativity.

The results of this study were published in the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.


Astronomers Just Detected Possibly The Largest Rotating Structures in The Universe

Although the night sky changes very little on human timescales, the Universe is not a static place.

We wheel about in motion around the galactic center. Stars are born, and die in violent explosions. Galaxies collide.

And, for the first time, astronomers have just found evidence that some of the largest structures in the cosmos rotate, on a scale of hundreds of millions of light-years. If validated, it would represent the largest rotating structure ever seen - suggesting that angular momentum can be generated on absolutely mind-blowing scales.

The structure in question is a cosmic filament, a long, cylindrical structure of dark matter, spanning intergalactic space as a sort of bridge between galaxy clusters. These filaments are strands of a vast cosmic web, via which galaxies and star-forming material are channeled into the cluster nodes.

This means galaxies can be found along the filament, too, not just within the clusters. This gives scientists a tool for identifying rotational motion within the filament itself.

"By mapping the motion of galaxies in these huge cosmic superhighways using the Sloan Digital Sky survey - a survey of hundreds of thousands of galaxies - we found a remarkable property of these filaments: they spin," said astrophysicist Peng Wang of the Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP) in Germany.

The filaments are hundreds of millions of light-years in length, but just a few million light-years in diameter. On such large scales, we won't be able to see the galaxies actually moving, but luckily for us, the light of a moving object still gives it away.

It's called Doppler shifting, changes in the wavelength of light depending on whether it's moving towards or away from the viewer. Wavelengths of light from an approaching object will appear to shorten slightly towards the blue end of the spectrum, or blueshift wavelengths from receding objects will lengthen, or redshift.

By carefully studying the light from galaxies on cosmic filaments and comparing them to each other, astronomers found that galaxies on one side of the filament were redshifted in comparison to the other side. This is exactly what you would expect to see if the galaxies were in vortical motion perpendicular to the filament's spine.

"On these scales the galaxies within them are themselves just specks of dust," explained cosmographer Noam Libeskind of AIP.

"They move on helices or corkscrew-like orbits, circling around the middle of the filament while travelling along it. Such a spin has never been seen before on such enormous scales, and the implication is that there must be an as yet unknown physical mechanism responsible for torquing these objects."

Figuring out what that mechanism is could help astronomers figure out how angular momentum is generated in the cosmos. Currently, it's a mystery in the early Universe, according to our cosmological models, there was no rotation - matter moved from less dense to more dense regions.

One theory, described as tidal torque, suggests the presence of a shearing force might have added a bit of a twist, but we simply don't know enough to even begin to take it seriously in models of cosmic evolution.

Because galaxies are connected and fed by cosmic filaments, these structures play an intimate role in the formation and evolution of galaxies, including their rotation. However, whether the filaments themselves spin had previously only been theorized.

The discovery that they do will help us better understand the emergence of angular momentum in the Universe, and the role the cosmic web plays in regulating it.

"It's fantastic to see this confirmation that intergalactic filaments rotate in the real Universe, as well as in computer simulation," Libeskind said.


شاهد الفيديو: الفيلم الوثائقي الفضاء الشاسع - مجرة درب التبانة (أغسطس 2022).