Maapallomme on osa aurinkokunnan suurempaa rakennetta, muotoiltu ja tehty vakaaksi painovoiman avulla. Aurinkokuntamme on sitoutunut painovoimaan Linnunradan galaksiin satojen miljoonien muiden aurinkokunnan kanssa. Ja galaksiamme on myös osa suurempaa rakennetta, jossa paitsi painovoima myös Universumin laajeneminen muotoilee ja muokkaa tätä rakennetta. Aina Space Space -lehden lukijoille mikään niistä ei ole uutinen.
Nyt uusi tutkimus paljastaa jonkin verran uteltavaa osaa kosmisesta naapuristostamme, jossa periaatteessa ei ole mitään: The Local Void.
Galaksit eivät ole jakautuneet tasaisesti kaikkialle maailmankaikkeuteen. Ne muodostavat filamentteja ja kohoumia koko avaruudessa. Linnunradan galaksi on osa galaksiryhmää, jota kutsutaan paikalliseksi ryhmäksi. Paikallista ryhmää hallitsee Linnunrata ja sen suurempi sisarus, Andromeda-galaksi. Monet kääpiögalaksit, jotka takertuvat painovoimaan Linnunradan ja Andromedan kanssa, pyörittävät paikallisryhmän väestöä. Itse paikallinen ryhmä on osa vielä suurempaa rakennetta, nimeltään Laniakea Super-Cluster, joka sisältää yli 100 000 galaksia.
Oman galaksin rajaaminen on erillinen tyhjyyden alue, joka tunnetaan nimellä Local Void. Paikallinen tyhjiö on osa naapurimaissamme valtavaa kosmista rakennetta, alueelta, joka on jäänyt galakseista (melkein.) Tutkijat haluavat tietää enemmän galaktisesta naapurustoltamme, ja Astronomical Journal -julkaisussa julkaistu uusi tutkimus kuvaa paikallisen tyhjiön laajuutta.
Linnunratamme ei ole vain osa paikallista galaksiryhmää, se on osa ns. Paikallista arkkia. Paikallinen lehti on tasainen joukko galakseja, joka rajoittuu paikalliseen tyhjiöön. Paikallinen lehti sisältää Linnunradan lisäksi myös muut paikallisryhmän jäsenet ja eräät muut galaksit. Linnunrata, yhdessä muun paikallislehden kanssa, on siirtymässä tyhjyydestä nopeudella 260 km / sekunnissa.
Kaikesta aineesta vetoaa muu aine painovoiman avulla. Siksi näemme hehku- ja rypytysrakenteet maailmankaikkeuden suuressa mittakaavassa. Siksi myös tyhjiö on. Kun tyhjiö alkaa, siellä ei ole mitään houkuttelevaa ainetta, ja tyhjiö kasvaa. Itse asiassa, jos valitsisit pisteen sattumanvaraisesti maailmankaikkeudessa, on todennäköistä, että valitset tyhjän. Mikään ei ole tavallisempaa kuin jotain puutteellisuutta.
Uusi tutkimus on nimeltään ”Cosmicflow-3: Paikallisen tyhjiön kosmografia”. Cosmicflow-3 on kokoelma yli 17 000 galaksietäisyyttä kosmisessa naapurustossamme, ja se muodostaa uuden, päivitetyn kartan laajasta paikallisesta tyhjyydestä. Se on kokoelman kolmas painos, ja jokainen uusi painos on perusteellisempi kuin viimeinen.
Kun painovoima saa galaksit liikkumaan toisiaan kohti, tyhjät aukot avautuvat. Paikallinen tyhjiö kiinnittää erityistä huomiota tutkijoihin, koska Linnunradan ja muun paikallisryhmän muodostava asia tuli todennäköisesti paikallisesta tyhjyydestä. Näiden tyhjiöiden tutkimisen pitäisi kertoa meille myös jotain Dark Matterista. Paikallista tyhjyyttä on vaikea tutkia, koska se sijaitsee Linnunradan keskimassan takana ja estää sitä näkymästä.
Tämän uuden tutkimuksen pääkirjailija on R. Brent Tully, Havaijin yliopiston tähtitieteen instituutista (IfA.) Tully ja muu tutkimushenkilö, joka vastasi tutkimuksesta, pääsivät tämän esteen ympärille tarkkailemalla galaksien liikkeitä, ja päätellä sitten liikkeestä vastuussa olevan massan jakautumisen.
Tuo liike ei johdu vain painovoimasta, vaan myös maailmankaikkeuden laajenemisesta. Tutkimuksen takana oleva ryhmä käyttää galaksien liikettä paitsi päätelmään massan jakautumisesta myös rakentamaan kolmiulotteisia karttoja maailmankaikkeuden naapurustosta.
He käyttivät näitä tietoja rakentaakseen kosmografisen kartan, joka korostaa rajoitusta aineenkeruun ja aineen puuttumisen välillä, joka määrittelee Paikallisen tyhjiön reunan. Tämä on sama tekniikka, jota Tully ja muut tutkijat käyttivät vuonna 2014 tunnistaakseen yli satatuhatta galaksia edustavan kotiseuraklusterimme koko laajuuden. (He nimittivät sen Laniakeana, tarkoittaen havaijin kielellä ”valtavaa taivasta”.)
Seuraava video selittää tutkimuksen tulokset sekä paikallisen tyhjiön ja ympäröivien rakenteiden muodon ja muodon.
Paikallisesta tyhjyydestä on myös interaktiivinen 3D-kartta, joka näyttää kaiken ytimekkäästi 5 sekunnissa. Tarkista se.
Joten mikä on johtopäätös?
Tully huomasi vuonna 2007, että tyhjiö laajenee. Se perustui kääpiögalaksin läsnäoloon tyhjiössä. Se osoitti myös, kuinka suuri tyhjä tila on. Kääpiögalaksi pakeni tyhjyydestä nopeudella 350 km / s. Tämä tarkoittaa, että paikallisen tyhjiön on oltava valtava, vähintään 150 miljoonaa valovuotta poikki. Tämä johtuu siitä, että mitä nopeammin kääpiö kulkee, sitä heikomman tyhjän painovoiman on oltava, eli sen on oltava suurempi.
Viimeisten kolmen vuosikymmenen aikana tähtitieteilijät ovat yrittäneet ymmärtää Linnunradan, lähimmän suuren galaksinaapurimme Andromedan ja heidän pienempien naapureidensa liikkeitä. Kaikki ne poikkeavat maailmankaikkeuden kokonaislaajentumisesta yli 600 km / s (1,3 miljoonaa mph). Tämä uusi tutkimus osoittaa, että suunnilleen puolet tästä liikkeestä syntyy “paikallisesti” yhdistämällä veto massiivisesta lähellä sijaitsevasta Virgo-klusterista ja osallistumme Paikallisen tyhjiön laajennukseen, koska se muuttuu yhä tyhjentyväksi.
Asuminen tyhjyyden vieressä, jonka poikkipinta-ala on 150 miljoonaa valoa, voi kuulostaa järkyttävältä. Kaikki tuo tyhjyys, niin lähellä. Mutta juuri niin se on.
Ei ole niin, että aiomme imeytyä tyhjyyteen. Itse asiassa päinvastainen on totta. Aineen puute tyhjässä tarkoittaa painovoiman puuttumista, ja olemme siirtymässä hitaasti tyhjän alueen keskustasta, asemassamme muiden paikallisen arkin galaksien kanssa.
Mutta se on siellä. Se tarkoittaa jotain maailmankaikkeuden jatkuvassa muotoilussa ja saattaa kertoa meille jotain siitä, kuinka Linnunrata tuli. Pysy kanavalla.
Lähteet:
- Lehdistötiedote: Astronomit kuvaavat laajaa tyhjyyttä kosmisessa naapurustossamme
- Tutkimusaineisto: Cosmicflow-3: Paikallisen tyhjiön kosmografia
- Space Magazine: Mikä on paikallinen ryhmä?
- Wikipedian merkintä: Paikallinen tyhjä
- Uusi tiedemies: Kääpiö-tyhjä-tyhjä on suurempi kuin ajateltiin
- Tutkimuspaperi: Laniakean galaksien superklusteri
