宇宙でこれまでに発見された最大級の回転構造を観測(Astronomers spot one of the largest spinning structures ever found in the Universe)

2025-12-04 オックスフォード大学

オックスフォード大学などの国際研究チームは、宇宙でこれまでに確認された中で最大級となる「回転する巨大構造」を発見した。観測対象は数十億光年規模のフィラメント状ガス構造で、銀河やガスが一体となって回転しており、回転速度は時速数百万kmに達する。従来、巨大フィラメントは重力によって物質を導く通路と見なされてきたが、これほどのスケールでの有意な回転運動が確認されたのは初めてである。観測には電波望遠鏡データが用いられ、フィラメント内のガス流動を詳細に解析することで回転の兆候が明確となった。この発見は、宇宙大規模構造が単に重力収縮で形成されるだけでなく、角運動量の伝達によってダイナミックに進化している可能性を示し、銀河形成モデルや宇宙進化理論の見直しを迫る重要な成果である。

宇宙でこれまでに発見された最大級の回転構造を観測(Astronomers spot one of the largest spinning structures ever found in the Universe)
A figure illustrating the rotation of neutral hydrogen (right) in galaxies residing in an extended filament (middle), where the galaxies exhibit a coherent bulk rotational motion tracing the large-scale cosmic web (left). Credit: Lyla Jung

<関連情報>

赤方偏移z = 0.032 の15 Mpc回転銀河フィラメント A 15 Mpc rotating galaxy filament at redshift z = 0.032

Madalina N Tudorache,S L Jung,M J Jarvis,I Heywood,A A Ponomareva,A A Vărăşteanu ,N Maddox,T Yasin ,M Glowacki
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society  Published:04 December 2025
DOI:https://doi.org/10.1093/mnras/staf2005

ABSTRACT

Understanding the cold atomic hydrogen gas (H i) within cosmic filaments has the potential to pin down the relationship between the low density gas in the cosmic web and how the galaxies that lie within it grow using this material. We report the discovery of a cosmic filament using 14 H i-selected galaxies that form a very thin elongated structure of 1.7 Mpc. These galaxies are embedded within a much larger cosmic web filament, traced by optical galaxies, that spans at least ~15 Mpc. We find that the spin axes of the H i galaxies are significantly more strongly aligned with the cosmic web filament (<|cosψ|>=0.64±0.05⁠⁠) than cosmological simulations predict, with the optically selected galaxies showing alignment to a lesser degree (<|cosψ|>=0.55±0.05⁠⁠). This structure demonstrates that within the cosmic filament, the angular momentum of galaxies is closely connected to the large-scale filamentary structure. We also find strong evidence that the galaxies are orbiting around the spine of the filament, making this one of the largest rotating structures discovered thus far, and from which we can infer that there is transfer of angular momentum from the filament to the individual galaxies. The abundance of H i galaxies along the filament and the low dynamical temperature of the galaxies within the filament indicates that this filament is at an early evolutionary stage where the imprint of cosmic matter flow on galaxies has been preserved over cosmic time.

1701物理及び化学
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