Река, нарисованная на карте, — всегда одна линия. Но встань на берег, и увидишь: внутри русла есть струи побыстрее, водовороты, рукава, которые то сливаются, то расходятся. Космическая паутина — та же река, только из тёмной материи, и до недавнего времени астрономы рисовали её одной линией.
Вселенная устроена как губка: галактики не разбросаны как попало, а собраны в нити, которые тянутся между узлами — скоплениями галактик. Сами нити — это потоки тёмной материи, невидимой, но удерживающей обычное вещество. Представьте русло реки, по которому течёт вода: нить — это само русло, а галактики — лодки, плывущие по течению. Но что, если внутри этого русла есть ещё одно, более узкое и быстрое течение?
Именно это удалось показать. Учёные взяли пять компьютерных симуляций, в каждой из которых миллиард частиц тёмной материи двигался по законам гравитации, и применили алгоритм Skeletor. Он работает как картограф, который сначала видит только самые широкие реки, а потом, всматриваясь, находит в них притоки. Так внутри крупных нитей обнаружились субнити — нити поменьше, вложенные в большие.
Сравнив субнити с их родителями, авторы увидели три отличия. Во-первых, субнити плотнее: на окраинах их плотность в полтора раза выше, чем у родительских нитей той же массы. Во-вторых, они быстрее вращаются: угловой момент у них вдвое больше. В-третьих, они сильнее притягивают вещество: скорость падения газа к их оси выше.
Раньше все нити считали одинаковыми и строили для них один усреднённый профиль. Теперь ясно: это как измерять среднюю скорость течения в реке, не замечая, что у берега вода стоит, а на стрежне несётся. Субнити — не случайная выборка, а отдельная популяция, и модели, которые описывают перенос вещества по нитям, придётся пересмотреть.
Река, нарисованная одной линией, оказалась рекой с рукавами. И чтобы понять, куда плывут лодки-галактики, нужно видеть не только русло, но и все его внутренние течения.
Радиус нити определяется по положению минимума радиальной скорости — месту, где вещество перестаёт падать на нить и начинает двигаться вдоль неё.