Čo sú to obrovské kozmické štruktúry?

Obsah:

Čo sú to obrovské kozmické štruktúry?
Čo sú to obrovské kozmické štruktúry?
Anonim

Aj keď sa to nemusí zdať zrejmé, galaxie nie sú len náhodne rozmiestnené po celom vesmíre. Namiesto toho sú zoskupené do veľkých vlákien oddelených obrovskými prázdnymi priestormi. Každé vlákno je v podstate stenou galaxií pokrývajúcich stovky miliónov svetelných rokov. Je zaujímavé, že astronómovia nedávno objavili jednu z najväčších štruktúr v známom vesmíre, a to je obrovská stena galaxií dlhá asi 1,4 miliardy svetelných rokov! Vzhľadom na to, ako blízko je nám táto masívna štruktúra, je prekvapujúce, že si to vedci predtým nevšimli. Medzinárodný tím astronómov pod vedením Brenta Tullyho z Astronomického ústavu University of Hawaii za posledných desať rokov mapoval distribúciu galaxií v okolí Mliečnej dráhy. Astronómovia pomenovali túto novo identifikovanú štruktúru „Stena južného pólu“, ktorá sa nachádza mimo Laniakea, obrovskej superkupy galaxií, vrátane našej vlastnej.

Vesmír vo veľkom

V najväčšom meradle vesmír vyzerá ako obrovská kozmická sieť. Hviezdy sa spájajú a vytvárajú galaxie, ktoré sú zoskupené do galaktických skupín. Mnoho skupín spojených dohromady vedie k zhlukom galaxií a niekedy sa zhluky spoja a vytvoria ešte väčšie zhluky. Zdá sa, že mnohé zhluky dohromady, ktoré pokrývajú stovky miliónov alebo dokonca miliardy svetelných rokov, tvoria najväčšie štruktúry zo všetkých: superklastre.

Náš vlastný superklaster Laniakeya sa skladá zo zhruba 100 000 galaxií, viac ako 10 -krát bohatších ako najväčšie známe zhluky. Tieto superklastre sa však zdajú byť iba štruktúrami. Ako vesmír starne, jednotlivé komponenty superklastrov sa od seba vzďaľujú, čo ukazuje, že napokon nejde o skutočné štruktúry.

Image
Image

Laniakeya a susedná superkupa galaxií Perseus-Pisces. Obrázok: nature.com

Horúce more hmoty a žiarenia, husté a expandujúce, sa časom ochladzuje. Výsledkom je, že atómové jadrá, neutrálne atómy a nakoniec hviezdy, galaxie a ich zhluky budú vznikať dostatočne dlho. Neodolateľná gravitačná sila to robí nevyhnutným vďaka svojmu účinku na bežnú (atómovú) hmotu, ktorú poznáme, a na temnú hmotu, ktorá vypĺňa náš vesmír, ktorého povaha je stále neznáma.

Za Mliečnou dráhou

Keď sa pozrieme do vesmíru - mimo našej galaxie, tento obrázok má veľký význam. Aspoň to tak na prvý pohľad vyzerá. Aj keď mnohé galaxie existujú izolovane alebo sú zoskupené do zbierok iba niekoľkých, vo vesmíre existujú aj obrovské gravitačné studne, ktoré ťahajú stovky alebo dokonca tisíce galaxií a vytvárajú obrovské zhluky.

Pomerne často sú v strede supermasívne eliptické galaxie, pričom doposiaľ najhmotnejšia bola zistená nižšie: IC 1101, ktorá je viac ako tisíckrát hmotnejšia ako naša vlastná Mliečna dráha.

Image
Image

Najhmotnejšia známa galaxia - IC 1101 - vyzerá takto.

Čo je teda väčšie ako zhluk galaxií? Nadkupy sú zhluky klastrov spojených veľkými kozmickými vláknami tmavej a normálnej hmoty, ktorých gravitácia ich navzájom priťahuje k spoločnému ťažisku. Neboli by ste sami, keby ste si mysleli, že je to len otázka času - teda času a gravitácie - keď sa všetky zhluky, ktoré tvoria nadkupu, spoja. Keď sa to stane, budeme nakoniec môcť pozorovať jednu koherentnú kozmickú štruktúru bezprecedentnej hmotnosti.

Miestna skupina galaxií

V našom vlastnom regióne miestna skupina pozostávajúca z Andromedy, Mliečnej dráhy, trojuholníka a možno 50 menších trpasličích galaxií sedí na okraji superklastra Laniakea. Vďaka našej polohe sa nachádzame zhruba 50 000 000 svetelných rokov od nášho hlavného zdroja hmotnosti: hmotnej kupy Panny, ktorá obsahuje viac ako tisíc galaxií veľkosti Mliečnej dráhy. Cestou sa nachádza mnoho ďalších galaxií, skupín galaxií a malých zhlukov.

V ešte väčšom meradle je Klaster Panny len jednou z mnohých v časti vesmíru, ktorú sme zmapovali, spolu s dvoma najbližšími: Klaster Centaurus a Klaster Perseus-Ryby. Tam, kde sú galaxie najkoncentrovanejšie, sú najväčšími zhluky hmoty; kde ich čiary spájajú pozdĺž vlákien, nachádzame „vlákna“galaxií, podobné perlám, príliš tenké na náhrdelník; a vo veľkých bublinách medzi vláknami nachádzame obrovský nedostatok hustoty hmoty, pretože tieto oblasti odovzdali svoju hmotnosť hustším.

Image
Image

Mliečna dráha je obklopená inými, menšími galaxiami.

Ak sa pozrieme na svoje vlastné prostredie, zistíme, že existuje veľká zbierka viac ako 3 000 galaxií, ktoré tvoria rozsiahlu štruktúru, ktorá zahŕňa nás, Pannu, Leva a mnoho ďalších okolitých skupín. Hustý klaster Panny je jeho najväčší, tvorí niečo viac ako tretinu jeho celkovej hmotnosti, ale obsahuje mnoho ďalších koncentrácií hmoty, vrátane našej vlastnej miestnej skupiny, spojených dohromady neviditeľnou gravitáciou a neviditeľnými vláknami temnej hmoty.

Veľké tajomstvo

Skvelé, nie? Ale v skutočnosti tieto štruktúry nie sú skutočné. Nie sú navzájom prepojení a nikdy sa tak nestanú. Samotná predstava existencie superklastrov a názov pre ten náš - Laniakei - však budú ešte dlho pretrvávať. Ale len tým, že zavoláte predmet, nemôžete ho uskutočniť skutočným: za miliardy rokov budú všetky rôzne súčasti jednoducho rozptýlené stále ďalej a ďalej a v najvzdialenejšej budúcnosti našej predstavivosti zmiznú zo zorného poľa. To všetko je spôsobené jednoduchým faktom, že superklastre, napriek svojim názvom, nie sú vôbec štruktúrami, ale iba dočasnými konfiguráciami, ktoré sú určené na to, aby ich roztrhla expanzia vesmíru.

Odporúča: