Een internationaal onderzoeksteam onder leiding van de Universiteit van Oxford (VK) heeft een van de grootste roterende structuren ooit ontdekt: een ‘flinterdunne’ keten van sterrenstelsels, ingebed in een kolossaal draaiend kosmisch filament op een afstand van 140 miljoen lichtjaar. De ontdekking kan waardevolle nieuwe inzichten opleveren over hoe sterrenstelsels in het vroege heelal zijn ontstaan (MNRAS, 4 december).
Kosmische filamenten zijn de grootste kosmische structuren die we kennen: enorme, draadachtige formaties van sterrenstelsels en donkere materie die een kosmisch raamwerk vormen. Ze fungeren ook als ‘snelwegen’ waarlangs materie naar sterrenstelsels toe stroomt. Nabije filamenten met veel sterrenstelsels die in dezelfde richting draaien – en waar de hele structuur lijkt te roteren – zijn ideale systemen om te onderzoeken hoe sterrenstelsels hun huidige rotatie en gas hebben verkregen. Ze bieden ook een manier om te onderzoeken hoe kosmische rotatie zich over tientallen miljoenen lichtjaren opbouwt.
Voor hun onderzoek maakte het team gebruik van gegevens van de Zuid-Afrikaanse MeerKAT-radiotelescoop, een van de grootste radiotelescopen ter wereld, bestaande uit vierenzestig onderling verbonden schotelantennes. Met dit instrument ontdekten de astronomen veertien nabije sterrenstelsels die rijk zijn aan waterstofgas, gerangschikt in een lange, dunne lijn van vijfenhalf miljoen lichtjaar lang en honderdzeventien lichtjaar breed. Deze structuur maakt deel uit van een veel groter kosmisch filament dat meer dan tweehonderdtachtig andere sterrenstelsels bevat en ongeveer vijftig miljoen lichtjaar lang is.
Opmerkelijk is dat veel van deze sterrenstelsels dezelfde kant op lijken te draaien als het filament zelf – veel meer dan wanneer het draaipatroon van de sterrenstelsels willekeurig zou zijn. Dit suggereert dat kosmische structuren de rotatie van sterrenstelsels sterker of langer kunnen beïnvloeden dan tot nu toe werd gedacht.
De onderzoekers hebben vastgesteld dat de sterrenstelsels aan weerszijden van de ‘ruggengraat’ van het filament in tegengestelde richtingen bewegen, wat erop wijst dat de structuur als geheel draait. Aan de hand van modelberekeningen zijn ze tot de conclusie gekomen dat de draaisnelheid honderdtien kilometer per seconde bedraagt en dat het centrale deel van het filament ongeveer 163.000 lichtjaar dik is.
Het lijkt erop dat het filament relatief jong en onverstoord is. Het grote aantal gasrijke sterrenstelsels en de geringe bewegingen binnen het filament doen vermoeden dat het zich nog in een vroeg ontwikkelingsstadium bevindt. (EE)
Astronomers spot one of the largest spinning structures ever found in the Universe