星系“龙卷风”或为有史以来观测到的最长旋转结构

https://www.dprenvip.com/wp-content/uploads/2025/12/filament-lorge.jpg研究近邻宇宙星系分布的天文学家团队发现了一个非凡结构：一条巨大的星系链，如同被卷入慢动作宇宙龙卷风般扭曲。该结构长度至少4900万光年，是已知宇宙中最长的旋转纤维，属于宇宙网的庞大涡旋结构，也是人类观测到的最大旋转结构之一，记录了宇宙网塑造宇宙及星系的过程。

英国牛津大学物理学家Lyla Jung指出，此结构的特殊性不仅在于尺寸，更在于自旋对齐与旋转运动的结合。可将其比作主题公园的茶杯游乐设施：每个星系如同旋转的茶杯，而承载它们的平台（宇宙纤维）也在旋转。这种双重运动为理解星系自旋如何源于其所在的大尺度结构提供了罕见视角。

宇宙网是宇宙的无形骨架，由无数暗物质纤维构成的庞大复杂网络，通过引力束缚宇宙并控制星系的分布与运动。其纤维如同宇宙高速公路，星系沿此聚集和移动；研究宇宙网可揭示宇宙的大尺度元结构，帮助理解宇宙的结合方式及从大爆炸后早期的演化历程。

由Jung与牛津及剑桥大学物理学家Madalina Tudorache共同领导的团队，通过南非MEERKat射电望远镜的MIGHTEE巡天首次发现该纤维。它距地球约4.4亿光年，团队观测到14个星系排列异常：呈直线状，宽约11.7万光年、长550万光年，且方向一致性难以用偶然解释。

后续团队结合斯隆数字巡天（光学红外）与暗能量光谱仪（DESI，覆盖光、红、紫外波段）的数据，又识别出283个同距离、沿同一直线分布的星系，它们同样沿纤维长度方向对齐。空间中如此规则的结构必有外力驱动，暗物质纤维是主要候选者——这类大尺度无形结构通常难以观测与定义。

通过分析星系红移，团队发现纤维一侧星系光呈蓝移（向观测者运动），另一侧呈红移（远离），这明确表明整个结构在旋转，速度约110千米/秒，与银河系和仙女座星系的相向速度相当。该现象与潮汐力矩理论预测一致：早期宇宙引力场不对称性将角动量传递给形成的宇宙网纤维，使其获得自旋。

此外，纤维中存在弥漫冷中性氢气，且星系氢含量丰富，说明此类纤维可为星系提供生长与恒星形成所需燃料。星系沿纤维对齐的现象还表明，宇宙网纤维可向星系传递角动量，这有助于填补星系自旋起源的认知空白。

研究人员在论文中指出，该星系表现出绕纤维脊旋转的强烈证据，使其成为迄今发现的最长旋转结构。此结构可作为理想环境，用于厘清宇宙网低密度气体与星系如何利用其物质生长的关系。该研究已发表于《皇家天文学会月刊》。