Astronomové mapují naši kosmickou prázdnotu

Zobrazit větší. | Když se podíváte na ztvárnění rozsáhlé struktury kolem naší Mléčné dráhy tohoto umělce, musíte přemýšlet! Vidíš Mléčnou dráhu? Každá z těchto červeno-zeleno-modrých šipek představuje vzdálenost 200 milionů světelných let. Podle nového výzkumu jsme na hranici mezi naší místní prázdnotou a klastrem galaxie Virgo s vysokou hustotou. Obrázek přes R. Brent Tully / IfA.

Astronomové zveřejnili novou studii, která ukazuje více obrovské vesmírné struktury obklopující naši galaxii Mléčná dráha. V posledních desetiletích si uvědomili, že náš vesmír má obrovskou strukturu plástev, která se skládá z konglomerací galaxií rozprostřených prázdnotami. Tým, který změřil pohyby 18 000 galaxií, nyní použil tyto pohyby k odvození toho, jak je hmota distribuována v našem sousedství vesmíru. Postavili trojrozměrné mapy našeho místního vesmíru a ukázali místo Mléčné dráhy s ohledem na naše místní vesmírné prázdno, které nazývají Místní prázdno. Tuto práci vedl R. Brent Tully z University of Hawaii Institute for Astronomy (IfA). V roce 2014 vedl výzkum, který identifikoval celý rozsah našeho domovského superklastru více než stovky tisíc galaxií, a dal mu jméno Laniakea, což v havajštině znamená „obrovské nebe“. On a jeho tým nyní (vhodně) zveřejnili novou studii Local Void. Studie byla zveřejněna 22. července 2019 v recenzovaném časopisu Astrophysical Journal .

Vytvořili některé zajímavé pohledy na svou práci, včetně interaktivního videa, které zde můžete vidět a hrát si. Pomocí interaktivního modelu můžete posouvat, přibližovat, otáčet a pozastavovat / aktivovat časový vývoj pohybu po oběžné dráze. Oběžné dráhy jsou zobrazeny v referenčním rámci, který odstraňuje celkovou expanzi vesmíru. To, co vidíme, jsou odchylky od kosmické expanze způsobené interakcemi místních zdrojů gravitace.

Reprezentace prázdnoty lze také vidět ve videu (níže).

Tito astronomové komentovali prohlášení:

Vesmír je gobelín galaxií a obrovských dutin.

Teprve v posledních desetiletích astronomové identifikovali tuto tapisérii galaxií a dutin ve vesmíru. Pokud se můžeme trochu vrátit k dřívější práci jiné skupiny… v roce 2005 bylo superpočítačové centrum společnosti Max Planck Society v Garchingu v Německu použito ke spuštění měsíční simulace, ve které byla zmapována rozsáhlá struktura vesmíru. . Výsledek jejich simulace můžete vidět na obrázku níže. Nyní se nedíváme na naše místní sousedství vesmíru, ale na oblast vesmírných miliard světelných let. Řádek označený 125 Mpc. To je 125 megaparseků, přičemž každý megaparsek se rovná vzdálenosti milionu parseků (na parsec je asi 3, 3 světelných let).

Astronomové věří, že raný vesmír byl téměř jednotný, protože se rozšiřoval ven z Velkého třesku. O několik miliard let po Velkém třesku se vyvinuly oblasti o něco vyšší hustoty, aby se staly klastry a skupinami galaxií, s řídce osídlenými regiony mezi nimi bez galaxií. Vesmír jako celek se tak vyvinul do této struktury podobné včelí plástve, někdy nazývané „kosmický web“. Přečtěte si více o tomto obrázku zde.

V nově zveřejněné studii nyní Tully a jeho tým používají stejné nástroje ze svých dřívějších studií k mapování velikosti a tvaru rozsáhlé prázdné oblasti, kterou nazývají místní prázdnota, hraničící s naší galaxií Mléčná dráha. Z prohlášení:

Galaxie se pohybují nejen s celkovým rozšířením vesmíru, ale také reagují na gravitační tah svých sousedů a regionů s velkou hmotností. V důsledku toho se vzhledem k celkovému rozpínání vesmíru pohybují směrem k nejhustším oblastem a od oblastí s malou hmotou - dutinami.

Ačkoli žijeme v kosmické metropoli, v roce 1987 Tully a Richard Fisher poznamenali, že naše galaxie Mléčná dráha je také na okraji rozsáhlé prázdné oblasti, kterou nazývali místní prázdnota. Existence místní prázdnoty byla široce přijímána, ale zůstala špatně studována, protože leží za středem naší galaxie, a proto je z našeho pohledu silně zakrytá.

Tully a jeho tým nyní změřili pohyby 18 000 galaxií v kompendiu Kosmicflows-3 vzdáleností galaxií a vytvořili kosmografickou mapu, která zdůrazňuje hranici mezi sbírkou hmoty a nepřítomností hmoty, která definuje okraj místní prázdnoty.

Cosmicflows-3: Kosmografie místní prázdnoty od Daniela Pomarède na Vimeo.

Tito astronomové také řekli, že:

Už 30 let se astronomové pokoušejí zjistit, proč se pohyby Mléčné dráhy, našeho nejbližšího souseda s velkou galaxií Andromedou a jejich menších sousedů, liší od celkové expanze vesmíru o více než 600 km / s (1, 3 milionu mph). Nová studie ukazuje, že zhruba polovina tohoto pohybu je generována „lokálně“ z kombinace tahu z masivního nedalekého klastru panny a naší účasti na rozšiřování místní prázdnoty, protože se stává stále prázdnější.

Sečteno a podtrženo: Astronomové mapovali gigantické struktury zahrnující obrovské husté shluky galaxií a bublinovité dutiny mezi nimi, Mléčnou dráhu mezi místní prázdnotou a hustší klastr Panny.

Zdroj: Cosmicflows-3: Kosmografie místní prázdnoty

Via IfA