Beveik šimtmetį astronomai suprato, kad Visata yra išsiplėtimo būsenoje. Tai yra bendrojo reliatyvumo pasekmė, o greitis, kuriuo jis plečiasi, yra žinomas kaip Hablo konstanta - pavadinta žmogaus, pirmą kartą pastebėjusio reiškinius, vardu. Tačiau astronomai taip pat sužinojo, kad susidūrę su didelėmis Visatos struktūromis, galaktikos ir klasteriai taip pat artėjo ir artėjo vienas prie kito.
Dešimtmečius astronomai siekė atsekti, kaip šie judėjimai vyko per kosminę istoriją. Tarptautinės astronomų komandos pastangų dėka buvo sukurtas iki šiol išsamiausias galaktikų orbitų, esančių Virgo superklasteryje, žemėlapis. Šis žemėlapis apima praeities beveik 1400 galaktikų judesius 100 milijonų šviesos metų erdvėje, parodantį, kaip pasikeitė mūsų kosminė kaimynystė.
Neseniai pasirodė tyrimas, kuriame išsamiai aprašomi jų tyrimai Astrofizinis žurnalas pavadinimu „Vietinio superklasterio veiksmo dinamika“. Edward J. Shaya vadovaujamas iš Merilando universiteto, komandą sudarė UH astronomijos instituto, Račo fizikos instituto Jeruzalėje ir Paryžiaus Visatos pagrindinių įstatymų tyrimo instituto (IRFU) nariai.
Tyrimo tikslais komanda panaudojo duomenis iš „CosmicFlow“ apklausų, trijų tyrimų serijos, kurios metu buvo apskaičiuotas kaimyninių galaktikų atstumas ir greitis nuo 2011 iki 2016 m. Keletas tyrimo komandos narių dalyvavo šiose apklausose, kurias jie vėliau suplanuotas kartu su kitais atstumo ir gravitacijos lauko įverčiais, kad būtų atliktas masinis Virgo superklasterio srauto tyrimas.
Iš to jie sugebėjo sukurti kompiuterinius modelius, kuriuose pavaizduoti beveik 1400 galaktikų judesiai per 100 milijonų šviesos metų ir per 13 milijardų metų (praėjus vos 800 milijonų metų po Didžiojo sprogimo). Kaip UH pranešime spaudai paaiškino Brentas Tully, UH astronomijos instituto astronomas ir tyrimo bendraautorius.
„Pirmą kartą mes ne tik vizualizuojame išsamią mūsų vietinio galaktikų superklasterio struktūrą, bet ir matome, kaip struktūra vystėsi per Visatos istoriją. Analogija yra dabartinės Žemės geografijos tyrimas iš plokštelinės tektonikos judėjimo. “
Jie sužinojo, kad jų modeliai gerai atitinka šių dienų greičio srautus, tai reiškia, kad jų modeliuose stebimos struktūros ir greitis atitinka tai, kas stebėta iš šių dienų galaktikų. Jie taip pat nustatė, kad jų pažymėtos kosmoso zonoje pagrindinis gravitacinis traukos elementas yra Mergelių spiečius, esantis maždaug už 50 milijonų šviesos metų ir turintis nuo 1300 iki 2000 galaktikų.
Be to, jų tyrimas parodė, kad daugiau kaip tūkstantis galaktikų pateko į Mergelių klasterį per pastaruosius 13 milijardų metų, o visos galaktikos, esančios per 40 milijonų šviesmečių nuo spiečiaus, galiausiai bus užfiksuotos. Šiuo metu Paukščių Takas yra visai šalia šios gaudymo zonos, tačiau tiek Paukščių Takui, tiek Andromedos galaktikai numatoma susijungti per ateinančius 4 milijardus metų.
Kai jie tai padarys, susidariusios didžiulės galaktikos likimas bus panašus į likusių tyrimo zonoje esančių galaktikų likimą. Tai buvo dar vienas pasirodymas po tyrimo, kurio metu komanda nustatė, kad šie susijungimo įvykiai yra tik dalis didesnio modelio. Iš esmės jų stebimoje erdvės srityje yra du pagrindiniai srauto modeliai. Viename šio regiono pusrutulyje visos galaktikos, įskaitant Pieno kelią, teka vieno plokščio lapo link.
Tuo pačiu metu kiekviena galaktika visame erdvės tūryje juda gravitacinių patrauklių elementų, esančių toli už tyrimo srities, link. Jie nustatė, kad šios išorinės jėgos yra ne kas kitas, o Kentauro superklasteris - šimtų galaktikų būrys, esantis maždaug už 170 milijonų šviesos metų Kentauro žvaigždyne, ir Didysis traukos objektas.
Didysis traukos objektas yra už 150 milijonų šviesmečių ir yra paslaptingas regionas, kurio nematyti dėl savo vietos (priešingoje Pieno kelio pusėje). Tačiau dešimtmečiais mokslininkai žinojo, kad mūsų galaktika ir kitos šalia esančios galaktikos juda link jos. Šis regionas taip pat yra „Laniakea Supercluster“ branduolys - regionas, kuris apima daugiau nei 500 milijonų šviesmečių ir kuriame yra apie 100 000 didelių galaktikų.
Trumpai tariant, kol Visata yra išsiplėtimo būsenoje, galaktikų ir galaktikų klasterių dinamika rodo, kad jie vis tiek traukiasi į griežtesnes struktūras. Mūsų kosminės kaimynystėje pagrindinis akcentas akivaizdžiai yra Mergelių spiečius, kuris veikia visas galaktikas 40 milijonų šviesmečių spinduliu. Negana to, „Centaurus Supercluster“ ir „Great Attractor“ (didesnio „Laniakea Supercluster“ dalis) tempia mūsų stygas.
Nubraižydami šį pritraukimo procesą, kuris vyko per pastaruosius 13 milijardų metų, astronomai ir kosmologai gali pamatyti, kaip vystėsi mūsų Visata per didžiąją savo istorijos dalį. Laikui bėgant ir patobulintus instrumentus, galinčius pažvelgti dar giliau į kosmosą (pvz., James Webb kosminį teleskopą), tikimasi, kad mes galėsime zonduoti dar toliau, link kosmoso pradžios.
Diagrama, kaip laikui bėgant pasikeitė mūsų Visata, ne tik patvirtina mūsų kosmologinius modelius ir patikrina vyraujančias teorijas apie tai, kaip materija elgiasi didžiausioje skalėje (t. Y. Bendrasis reliatyvumas). Tai taip pat leidžia mokslininkams pakankamai tiksliai nuspėti mūsų Visatos ateitį, modeliuodama, kaip galaktikos ir superklasteriai galų gale susiburs ir sudarys dar didesnes struktūras.
Komanda taip pat sukūrė vaizdo įrašą, kuriame rodomi jų tyrimo rezultatai, taip pat interaktyvų modelį, leidžiantį vartotojams išnagrinėti atskaitos rėmus iš daugelio pranašumų. Būtinai peržiūrėkite žemiau esantį vaizdo įrašą ir eikite į UH puslapį, kad pasiektumėte jų interaktyvų modelį.
