رصد علماء الفلك موجات صدمة تهز الشبكة الكونية

لأول مرة ، التقط علماء الفلك لمحة عن موجات الصدمة الممتدة على طول خيوط الشبكة الكونية – التشابك الهائل للمجرات والغازات والمادة المظلمة التي تملأ الكون المرئي.

الجمع بين مئات الآلاف من صور التلسكوب الراديوي كشف التوهج الخافت المصبوب حيث ترسل موجات الصدمة جزيئات مشحونة تطير عبر الحقول المغناطيسية التي تمتد على طول الشبكة الكونية. ذكر باحثون في 17 فبراير أن اكتشاف موجات الصدمة هذه يمكن أن يمنح علماء الفلك نظرة أفضل على هذه المجالات المغناطيسية واسعة النطاق ، والتي تعتبر خصائصها وأصولها غامضة إلى حد كبير. تقدم العلم.

أخيرًا ، يمكن لعلماء الفلك “تأكيد ما تم التنبؤ به حتى الآن فقط من خلال المحاكاة – أن موجات الصدمة هذه موجودة” ، كما يقول عالم الفيزياء الفلكية ماركوس بروغين من جامعة هامبورغ في ألمانيا ، والذي لم يشارك في الدراسة الجديدة.

على أوسع نطاق ، يبدو كوننا شيئًا مثل الجبن السويسري. لا تتوزع المجرات بالتساوي في الفضاء بل تتجمع معًا في مجموعات هائلة متصلة بواسطة خيوط متعرجة من الغاز والمجرات والمادة المظلمة والمفصولة بفراغات غير فارغة تمامًا (SN: 10/3/19).

تجذبها الجاذبية ، تندمج مجموعات المجرات ، وتتصادم الخيوط ، ويسقط الغاز من الفراغات على خيوط وعناقيد. في محاكاة الشبكة الكونية ، يُطلق كل هذا الإجراء باستمرار موجات صدمة هائلة في الخيوط وعلى طولها.

تشكل الشعيرات معظم الشبكة الكونية ولكن من الصعب اكتشافها من المجرات (SN: 1/20/14). يقول عالم الفلك راينوت فان ويرين Reinout van Weeren من جامعة لايدن في هولندا ، والذي لم يشارك في الدراسة ، بينما لاحظ العلماء موجات الصدمة حول مجموعات المجرات من قبل ، فإن الصدمات في الخيوط “لم تُرَ أبدًا من قبل”. “لكن يجب أن يكونوا في الأساس في جميع أنحاء الشبكة الكونية.”

سوف تسرع موجات الصدمة حول الخيوط الجسيمات المشحونة من خلالها المجالات المغناطيسية التي تنتشر في الشبكة الكونية (SN: 6/6/19). عندما يحدث ذلك ، تبعث الجسيمات الضوء بأطوال موجية يمكن أن تكتشفها التلسكوبات الراديوية – على الرغم من ضعف الإشارات.

تقول عالمة الفلك الراديوي تيسا فيرنستروم من المركز الدولي لأبحاث علم الفلك الراديوي في كراولي بأستراليا إن موجة صدمة واحدة في خيط “ستبدو وكأنها لا شيء ، ستبدو كضوضاء”.

بدلاً من البحث عن موجات الصدمة الفردية ، جمعت Vernstrom وزملاؤها صورًا لاسلكية لأكثر من 600000 زوج من مجموعات المجرات القريبة بما يكفي لتوصيلها بواسطة خيوط لإنشاء صورة واحدة “مكدسة”. أدى هذا إلى تضخيم الإشارات الضعيفة وكشف أنه ، في المتوسط ​​، هناك وهج راديو خافت من الخيوط بين العناقيد.

يقول فيرنستروم: “عندما يمكنك الحفر تحت الضوضاء وما زلت تحصل بالفعل على نتيجة – بالنسبة لي ، هذا مثير شخصيًا”.

تكون الإشارة الخافتة شديدة الاستقطاب ، مما يعني أن موجات الراديو تتماشى في الغالب مع بعضها البعض. يقول فان ويرين إن الضوء شديد الاستقطاب أمر غير معتاد في الكون ، لكن من المتوقع أن يصدر عن ضوء الراديو المنبعث من موجات الصدمة. “لذا أعتقد أن هذا حقًا دليل جيد جدًا على حقيقة أن الصدمات من المحتمل أن تكون موجودة بالفعل.”

يتجاوز الاكتشاف تأكيد تنبؤات محاكاة الويب الكونية. تقدم انبعاثات الراديو المستقطبة أيضًا نظرة خاطفة نادرة على المجالات المغناطيسية التي تتخلل الشبكة الكونية ، ولو بشكل غير مباشر.

يقول بروجن: “هذه الصدمات قادرة حقًا على إظهار وجود مجالات مغناطيسية واسعة النطاق تتشكل [something] مثل غمد حول هذه الخيوط “.

لاحظ كل من هي وفان ويرين وفيرنستروم أنه لا يزال السؤال مفتوحًا كيف نشأت المجالات المغناطيسية الكونية في المقام الأول. الدور الذي تلعبه هذه الحقول في تشكيل الشبكة الكونية غامض بنفس القدر.

“إنها إحدى القوى الأساسية الأربعة للطبيعة ، أليس كذلك؟ يقول فيرنستروم “المغناطيسية”. “لكن على الأقل في هذه المقاييس الكبيرة ، لا نعرف حقًا مدى أهمية ذلك.”