Astronomen hebben een van de grootste roterende structuren geïdentificeerd die ooit in het universum zijn waargenomen: een kolossale keten van sterrenstelsels ingebed in een draaiende kosmische gloeidraad op ongeveer 400 miljoen lichtjaar van de aarde. De ontdekking, gepubliceerd in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, biedt een nieuw inzicht in de vorming, evolutie en verspreiding van sterrenstelsels.
Het kosmische web en de filamentrotatie
Sterrenstelsels zijn niet willekeurig verspreid; ze zijn georganiseerd in enorme netwerken die bekend staan als filamenten, onderling verbonden door donkere materie. Deze filamenten vormen, samen met lege ruimtes en dichte clusters van sterrenstelsels, het ‘kosmische web’ dat de grootschalige structuur van het universum definieert. Filamenten fungeren als kanalen voor materie en leiden materiaal naar sterrenstelsels en clusters terwijl het universum uitdijt. Door deze structuren te bestuderen kunnen wetenschappers begrijpen hoe sterrenstelsels hun draai krijgen en hoe het universum zelf is geëvolueerd.
Recente waarnemingen suggereren dat sommige filamenten roteren, maar deze nieuwe studie levert het meest gedetailleerde bewijs tot nu toe. Met behulp van de MeerKAT-radiotelescoop in Zuid-Afrika onderzochten astronomen een gloeidraad van 50 miljoen lichtjaar lang die meer dan 280 sterrenstelsels bevat. Binnen deze structuur vonden ze veertien waterstofrijke sterrenstelsels, opgesteld in een dunne keten van 5,5 miljoen lichtjaar.
Onverwachte gesynchroniseerde rotatie
Wat onderzoekers verraste was niet alleen de rotatie van individuele sterrenstelsels binnen het filament, maar ook de gesynchroniseerde rotatie van de hele structuur zelf. De gloeidraad draait met een snelheid van ongeveer 110 kilometer per seconde – een fenomeen dat nog nooit eerder op deze schaal is waargenomen. ‘Ik begon te twijfelen of het echt was of dat ik iets verkeerd deed in de analyse’, zegt Lyla Jung, hoofdastronoom van de Universiteit van Oxford.
Het detecteren van dit zwakke signaal vereiste zorgvuldige gegevensverzameling en modellering om valse positieven van overlappende objecten te voorkomen. De bevindingen bevestigen dat filamenten gecoördineerde rotatie kunnen vertonen, wat eerdere aannames over het gedrag van grootschalige kosmische structuren in twijfel trekt.
Implicaties voor onderzoek naar donkere materie
De ontdekking heeft bredere implicaties voor het begrijpen van donkere materie, een mysterieuze substantie die een aanzienlijk deel van de massa van het universum uitmaakt. Metingen van galactische rotatie leveren al lange tijd het sterkste bewijs voor het bestaan van donkere materie. Het analyseren van filamentrotatie zou kunnen onthullen hoeveel donkere materie zich in deze structuren bevindt, wat een nieuwe methode zou opleveren om de verspreiding ervan over de kosmos in kaart te brengen.
Het waargenomen filament lijkt actief te groeien, terwijl veel van zijn sterrenstelsels nog steeds rijk zijn aan waterstofbrandstof voor stervorming. Dit suggereert dat het materiaal blijft verzamelen, wat voortdurende inzichten oplevert in hoe sterrenstelsels evolueren binnen deze grootschalige kosmische structuren.
Deze ontdekking onderstreept de dynamische aard van de grootste structuren van het universum en opent nieuwe wegen voor onderzoek naar de wisselwerking tussen sterrenstelsels, donkere materie en het kosmische web.
