Téměř století astronomové pochopili, že vesmír je ve stavu expanze. To je důsledek obecné relativity a rychlost, jakou se rozšiřuje, je znám jako Hubbleův konstant - pojmenovaný po člověku, který si jevy poprvé všiml. Astronomové se však také dozvěděli, že spolu s rozsáhlými strukturami vesmíru se galaxie a klastry také přibližovaly a přibližovaly se jeden druhému.
Po celá desetiletí se astronomové snažili sledovat, jak k těmto pohybům došlo v průběhu kosmické historie. A díky úsilí mezinárodního týmu astronomů byla vytvořena dosud nejpodrobnější mapa oběžných drah galaxií, které leží v Superklastru Panny. Tato mapa zahrnuje minulé pohyby téměř 1 400 galaxií do 100 miliónů světelných let vesmíru a ukazuje, jak se změnilo naše vesmírné okolí.
Studie, která podrobně popisuje jejich výzkum, se nedávno objevila Astrofyzikální deník pod názvem „Akční dynamika místního superklastru“. V čele s Edwardem J. Shayou z University of Maryland byl součástí týmu z Astronomického ústavu UH, Fyzikálního institutu Racah v Jeruzalémě a Institutu pro výzkum základních zákonů vesmíru (IRFU) v Paříži.
Pro účely studie použil tým data z průzkumů CosmicFlows, série tří studií, které počítaly vzdálenost a rychlost sousedních galaxií v letech 2011 až 2016. Do těchto průzkumů bylo zapojeno několik členů studijního týmu, které poté ve spojení s dalšími odhady vzdálenosti a gravitačního pole za účelem vytvoření studie masivního proudění superklastru Panny.
Z toho dokázali vytvořit počítačové modely, které zmapovaly pohyby téměř 1 400 galaxií během 100 miliónů světelných let a během 13 miliard let (pouhých 800 miliónů let po Velkém třesku). Brent Tully, astronom z Astronomického institutu UH a spoluautor studie, vysvětlil v tiskové zprávě UH:
„Poprvé si nejen představujeme podrobnou strukturu našeho místního superklastru galaxií, ale také vidíme, jak se tato struktura vyvíjela v průběhu historie vesmíru. Analogie je studium současné geografie Země z pohybu deskové tektoniky. “
Zjistili, že jejich modely dobře zapadají do současného toku rychlosti, což znamená, že struktury a rychlosti, které pozorovaly ve svých modelech, odpovídají tomu, co bylo pozorováno z galaxií v současnosti. Rovněž určili, že v oblasti vesmíru, který mapovali, je hlavním gravitačním přitažlivým uskupení Virgo Cluster - který se nachází asi 50 miliónů světelných let daleko a obsahuje mezi 1300 a 2000 galaxiemi.
Jejich studie navíc ukázala, že za posledních 13 miliard let se do klastru panny dostalo více než tisíc galaxií, zatímco všechny galaxie v okruhu 40 milionů světelných let od klastru budou nakonec zachyceny. V současnosti leží Mléčná dráha těsně před touto záchytnou zónou, ale jak Mléčná dráha, tak Galaxie Andromeda jsou určeny k sloučení v příštích 4 miliardách let.
Jakmile tak učiní, bude osud výsledné masivní galaxie podobný zbytku galaxií v oblasti studia. To byl další krok ze studie, kde tým zjistil, že tyto fúze jsou pouze součástí většího vzoru. V podstatě v oblasti prostoru, kterou pozorovali, existují dva zastřešující tokové vzorce. Na jedné polokouli této oblasti proudí všechny galaxie - včetně Mléčné dráhy - do jediného plochého listu.
Současně se každá galaxie v celém objemu vesmíru pohybuje směrem k gravitačním atraktorům, které se nacházejí daleko za oblastí studia. Zjistili, že tyto vnější síly nejsou nikdo jiný než Centaurus Supercluster - shluk stovek galaxií, vzdálený přibližně 170 miliónů světelných let v souhvězdí Centaurus - a Velký přitahovač.
Velký atraktor se nachází ve vzdálenosti 150 milionů světelných let a je to tajemná oblast, kterou nelze vidět kvůli jeho poloze (na opačné straně Mléčné dráhy). Po desetiletí však vědci věděli, že naše galaxie a další blízké galaxie se k ní pohybují. Tato oblast je také jádrem superkterálu Laniakea, oblasti, která zahrnuje více než 500 milionů světelných let a obsahuje asi 100 000 velkých galaxií.
Stručně řečeno, zatímco je vesmír ve stavu expanze, dynamika galaxií a shluků galaxií naznačuje, že se stále přitahují do těsnějších struktur. V našem kosmickém sousedství je hlavním lákadlem zjevný klastr, který ovlivňuje všechny galaxie v okruhu 40 milionů světelných let. Kromě toho tahá za naše struny právě Centaurus Supercluster a Velký Attractor (jako součást většího Superkterálu Laniakea).
Mapováním tohoto procesu přitažlivosti, který probíhal za posledních 13 miliard let, mohou astronomové a kosmologové vidět, jak se náš vesmír vyvíjel v průběhu většiny své historie. S časem a vylepšenými nástroji, které jsou schopny podívat se ještě hlouběji do vesmíru (jako je například James Webb Space Telescope), se očekává, že budeme schopni sondu ještě dále zpět na začátek vesmíru.
Mapování toho, jak se náš vesmír v průběhu času měnil, nejen potvrzuje naše kosmologické modely a ověřuje převládající teorie o tom, jak se hmota chová na největších stupnicích (tj. Obecná relativita). Rovněž umožňuje vědcům předvídat budoucnost našeho vesmíru s dostatečnou jistotou a modelovat, jak se galaxie a superklastory nakonec spojí a vytvoří ještě větší struktury.
Tým také vytvořil video ukazující výsledky své studie a také interaktivní model, který uživatelům umožní prozkoumat referenční rámec z více výhodných bodů. Nezapomeňte se podívat na video níže a přesunout se na stránku UH, abyste získali přístup k jejich interaktivnímu modelu.
