Ο πλανήτης μας είναι μέρος της ευρύτερης δομής του Ηλιακού Συστήματος, διαμορφωμένο και σταθερό από τη δύναμη της βαρύτητας. Το Ηλιακό μας Σύστημα συνδέεται βαρυτικά με τον Γαλαξία μας, μαζί με εκατοντάδες εκατομμύρια άλλα ηλιακά συστήματα. Και ο γαλαξίας μας είναι επίσης μέρος μιας μεγαλύτερης δομής, όπου όχι μόνο η βαρύτητα, αλλά και η επέκταση του Σύμπαντος, διαμορφώνει και σχηματίζει αυτή τη δομή. Για τους τακτικούς αναγνώστες του Space Magazine, κανένα από αυτά δεν είναι νέα.
Τώρα μια νέα μελέτη ρίχνει λίγο φως σε ένα περίεργο μέρος της κοσμικής γειτονιάς μας, όπου ουσιαστικά δεν υπάρχει τίποτα: Το τοπικό κενό.
Οι γαλαξίες δεν εξαπλώνονται ομοιόμορφα σε όλο το Σύμπαν. Σχηματίζουν νήματα και συστάδες σε όλο το χώρο. Ο Γαλαξίας μας είναι μέρος μιας ομάδας γαλαξιών που ονομάζεται Τοπική Ομάδα. Το Τοπικό Όμιλο κυριαρχείται από τον Γαλαξία και τον μεγαλύτερο αδερφό του, τον Γαλαξία Andromeda. Οι πολλοί νάνοι γαλαξίες προσκολλώνται βαρυτικά στον Γαλαξία και την Ανδρομέδα, συμπληρώνουν τον πληθυσμό της Τοπικής Ομάδας. Το ίδιο το Τοπικό Όμιλο αποτελεί μέρος μιας ακόμη μεγαλύτερης δομής, που ονομάζεται Laniakea Super-Cluster, το οποίο περιέχει πάνω από 100.000 γαλαξίες.
Τα όρια του δικού μας γαλαξία είναι μια ξεχωριστή περιοχή ανυπαρξίας, γνωστή ως Τοπικό κενό. Το Τοπικό Κενό είναι μέρος της τεράστιας κοσμικής δομής στη γειτονιά μας, μια περιοχή που στερείται γαλαξιών (σχεδόν.) Οι επιστήμονες θέλουν να μάθουν περισσότερα για τη γαλαξιακή γειτονιά μας και μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Astronomical Journal χαρτογραφεί την έκταση του Τοπικού κενού.
Ο Γαλαξίας μας δεν είναι μόνο μέρος της Τοπικής Ομάδας Γαλαξιών, αλλά είναι μέρος αυτού που ονομάζεται Τοπικό Φύλλο. Το Τοπικό Φύλλο είναι μια επίπεδη σειρά γαλαξιών που συνορεύει με το Τοπικό κενό. Το Τοπικό Φύλλο περιλαμβάνει όχι μόνο τον Γαλαξία μας, αλλά και άλλα μέλη της Τοπικής Ομάδας, καθώς και κάποιους άλλους γαλαξίες. Ο Γαλαξίας, μαζί με το υπόλοιπο Τοπικό Φύλλο, απομακρύνεται από το κενό στα 260 χλμ / δευτερόλεπτο.
Όλη η ύλη προσελκύεται σε άλλη ύλη από τη βαρύτητα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο βλέπουμε δομές νήματος και ομαδοποιημένες δομές στον χάρτη μεγάλης κλίμακας του Σύμπαντος. Γι 'αυτό και υπάρχουν κενά. Μόλις ξεκινήσει ένα κενό, δεν υπάρχει τίποτα εκεί για να προσελκύσει οποιοδήποτε θέμα και το κενό μεγαλώνει. Στην πραγματικότητα, εάν επρόκειτο να διαλέξετε ένα σημείο τυχαία στο Σύμπαν, είναι πιθανό να επιλέξετε ένα κενό. Τίποτα είναι πιο συνηθισμένο από κάτι.
Η νέα μελέτη με τίτλο «Cosmicflows-3: Cosmography of the Local Void». Το Cosmicflows-3 είναι μια περίληψη πάνω από 17.000 γαλαξιακών αποστάσεων στην κοσμική γειτονιά μας και αποτελεί έναν νέο, ενημερωμένο χάρτη του τεράστιου Local Void. Είναι η τρίτη έκδοση της συλλογής και κάθε νέα έκδοση είναι πιο διεξοδική από την τελευταία.
Καθώς η βαρύτητα κάνει τους γαλαξίες να κινούνται ο ένας προς τον άλλο, ανοίγονται κενά. Το Τοπικό Κενό παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τους επιστήμονες, επειδή το θέμα που αποτελεί τον Γαλαξία και την υπόλοιπη Τοπική Ομάδα πιθανότατα προήλθε από το Τοπικό Κενό. Η μελέτη αυτών των κενών θα πρέπει επίσης να μας πει κάτι για το Dark Matter. Το Local Void είναι δύσκολο να μελετηθεί, επειδή βρίσκεται πίσω από την κεντρική μάζα του Γαλαξία μας, εμποδίζοντας την θέα.
Ο κύριος συγγραφέας αυτής της νέας μελέτης είναι ο R. Brent Tully, του Ινστιτούτου Αστρονομίας του Πανεπιστημίου της Χαβάης (IfA.) Ο Τουλί και η υπόλοιπη ομάδα που είναι υπεύθυνη για τη μελέτη αντιμετώπισαν αυτό το εμπόδιο παρατηρώντας τις κινήσεις των γαλαξιών και στη συνέχεια συνάγοντας την κατανομή της μάζας που είναι υπεύθυνη για την κίνηση.
Αυτή η κίνηση δεν οφείλεται μόνο στη βαρύτητα, αλλά και στην επέκταση του Σύμπαντος. Η ομάδα πίσω από τη μελέτη χρησιμοποιεί την κίνηση των γαλαξιών όχι μόνο για να συμπεράνει τη μαζική κατανομή, αλλά και για να κατασκευάσει τρισδιάστατους χάρτες της γειτονιάς μας του Σύμπαντος.
Χρησιμοποίησαν αυτά τα δεδομένα για να δημιουργήσουν έναν κοσμογραφικό χάρτη που τονίζει το όριο μεταξύ της συλλογής της ύλης και της απουσίας της ύλης που καθορίζει την άκρη του Τοπικού κενού. Αυτή είναι η ίδια τεχνική που χρησιμοποίησε ο Tully και άλλοι επιστήμονες το 2014 για να προσδιορίσουν την πλήρη έκταση του οικιακού μας σμήνους πάνω από εκατό χιλιάδες γαλαξίες. (Το ονόμασαν Laniakea, που σημαίνει «τεράστιος παράδεισος» στα Χαβάης.)
Το παρακάτω βίντεο εξηγεί τα ευρήματα της μελέτης και το σχήμα και τη μορφή του Τοπικού κενού και των γύρω δομών.
Υπάρχει επίσης ένας διαδραστικός τρισδιάστατος χάρτης του Local Void που δείχνει τα πάντα σε μια σύντομη 5 δευτερόλεπτα. Τσέκαρέ το.
Ποιο είναι λοιπόν το συμπέρασμα;
Το 2007, ο Tully διαπίστωσε ότι το κενό επεκτείνεται. Αυτό βασίστηκε στην παρουσία ενός νάνου γαλαξία μέσα στο κενό. Έδειξε επίσης πόσο μεγάλο είναι το κενό. Ο νάνος γαλαξίας έφυγε από το κενό στα 350 km / s. Αυτό σημαίνει ότι το Local Void πρέπει να είναι τεράστιο, τουλάχιστον 150 εκατομμύρια έτη φωτός. Αυτό συμβαίνει επειδή όσο πιο γρήγορα ταξιδεύει ο νάνος, τόσο ασθενέστερη πρέπει να είναι η βαρύτητα του κενού, που σημαίνει ότι πρέπει να είναι μεγαλύτερη.
Τις τελευταίες 3 δεκαετίες, οι αστρονόμοι προσπαθούσαν να κατανοήσουν τις κινήσεις του Γαλαξία μας, του πλησιέστερου μεγάλου γαλαξία γείτονα Ανδρομέδα και των μικρότερων γειτόνων τους. Όλοι τους αποκλίνουν από τη συνολική επέκταση του Σύμπαντος κατά πάνω από 600 km / s (1,3 εκατομμύρια mph). Αυτή η νέα μελέτη δείχνει ότι περίπου το ήμισυ αυτής της κίνησης παράγεται «τοπικά» από το συνδυασμό μιας έλξης από το τεράστιο κοντινό σύμπλεγμα Παρθένου και τη συμμετοχή μας στην επέκταση του Τοπικού κενού καθώς γίνεται όλο και πιο άδειο.
Το να ζεις δίπλα σε ένα κενό που είναι 150 εκατομμύρια έτη φωτός μπορεί να ακούγεται ενοχλητικό. Όλο αυτό το τίποτα, τόσο κοντά. Αλλά αυτός είναι ο τρόπος που είναι.
Δεν είναι σαν να μπαίνουμε στο κενό. Στην πραγματικότητα το αντίστροφο ισχύει. Η έλλειψη ύλης στο κενό σημαίνει έλλειψη βαρύτητας και απομακρυνόμαστε αργά από το κέντρο του κενού, στη θέση μας με τους άλλους γαλαξίες στο Τοπικό Φύλλο.
Αλλά είναι εκεί. Σημαίνει κάτι στη συνεχιζόμενη διαμόρφωση του Σύμπαντος, και μπορεί να μας πει κάτι για το πώς έγινε ο Γαλαξίας μας. Μείνετε συντονισμένοι.
Πηγές:
- Δελτίο Τύπου: Οι αστρονόμοι χαρτογραφούν τεράστια κενά στην κοσμική γειτονιά μας
- Ερευνητικό έγγραφο: Cosmicflows-3: Κοσμογραφία του τοπικού κενού
- Space Magazine: Τι είναι η τοπική ομάδα;
- Καταχώριση Wikipedia: Το τοπικό κενό
- Νέος επιστήμονας: Το Void Dwarf-Flinging Void είναι μεγαλύτερο από τη σκέψη
- Ερευνητικό έγγραφο: Το Laniakea Supercluster of Galaxies
