Исследователи ICRAR обнаружили дразнящие свидетельства существования магнитных полей в крупнейших космических структурах Вселенной.

Космическая паутина — это то, как Вселенная выглядит в самом большом масштабе — переплетающаяся сеть нитей и скоплений, полных газов и галактик, которые вьются вокруг космических пустот диаметром в миллионы световых лет.

Эта сеть, охватывающая вселенную, была предсказана астрофизиками в 1960-х годах, а компьютерное моделирование дало нам представление о том, как на самом деле выглядела эта обширная сеть в 1980-х годах.

В течение последних нескольких десятилетий мы смогли нанести на карту Космическую паутину с помощью наблюдений, что дало возможность ответить на некоторые из самых важных вопросов астрономии.

Особый интерес представляет то, как ведут себя магнитные поля в космическом масштабе и какую роль они играют в формировании как галактических, так и космических структур.

Новое исследование, опубликованное сегодня в журнале Science Advances под руководством Международного центра радиоастрономических исследований (ICRAR) в партнерстве с CSIRO, национальным научным агентством Австралии, помогает нам глубже понять эти космические магнитные поля.

Доктор Тесса Вернстром из отделения ICRAR Университета Западной Австралии (UWA) является ведущим автором исследования и описывает магнетизм как фундаментальную силу в природе.

«Магнитные поля пронизывают Вселенную — от планет и звезд до самых больших пространств между галактиками. Однако многие аспекты космического магнетизма еще не полностью изучены, особенно в масштабах, наблюдаемых в космической паутине. Когда материя сливается во Вселенной, он производит ударную волну , которая ускоряет частицы, усиливая эти межгалактические магнитные поля», — сказал доктор Вернстрем.

Ее исследование зафиксировало радиоизлучение , исходящее из космической паутины, — первое наблюдательное свидетельство сильных ударных волн.

Это явление ранее наблюдалось только в крупнейших скоплениях галактик во Вселенной, и было предсказано, что оно является «признаком» столкновений материи во всей космической сети.

«Эти ударные волны испускают радиоизлучение, которое должно привести к тому, что космическая паутина «светится» в радиоспектре , но на самом деле это никогда не было окончательно обнаружено из-за того, насколько слабы сигналы».

Команда доктора Вернстрема начала поиск «радиовечения» космической сети в 2020 году и первоначально обнаружила сигналы, которые можно отнести к этим космическим волнам.

Однако, поскольку эти первоначальные сигналы могли включать излучения галактик и небесных объектов , отличные от ударных волн, Вернстрем выбрал другой тип сигнала с меньшим фоновым «шумом» — поляризованный радиосвет.

«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, что помогает подтвердить наши модели для рост этой крупномасштабной структуры».

В исследовании использовались данные и радиокарты всего неба из Глобального обзора магнитно-ионной среды, Архива наследия Планка, массива длинных волн Owens Valley и массива Murchison Widefield, суммируя данные по известным скоплениям и нитям в космической сети. .

Метод суммирования помогает усилить слабый сигнал над шумом изображения, который затем сравнивался с современными космологическими симуляциями, созданными в рамках проекта Enzo.

Эти симуляции являются первыми в своем роде, которые включают предсказания поляризованного радиоизлучения от космических ударных волн, наблюдаемых в рамках этого исследования.

Наше понимание этих магнитных полей может быть использовано для расширения и уточнения наших теорий о том, как растет Вселенная, и может помочь нам разгадать тайну происхождения космического магнетизма.