Že skoraj stoletje astronomi razumejo, da je Vesolje v ekspanzijskem stanju. To je posledica splošne relativnosti in hitrost, s katero se širi, je znana kot Hubble Constant - imenovana po človeku, ki je prvi opazil pojave. Vendar pa so astronomi tudi izvedeli, da se s tem, ko so se obsežne strukture vesolja, galaksije in grozdi tudi približale ena na drugo.
Že desetletja astronomi poskušajo izslediti, kako so se ta gibanja odvijala skozi vesoljsko zgodovino. In zahvaljujoč prizadevanjem mednarodne ekipe astronomov je bil ustvarjen najtančnejši zemljevid do danes v orbite galaksij, ki ležijo znotraj Superklasa Device. Ta zemljevid zajema pretekle gibe skoraj 1400 galaksij v 100 milijonih svetlobnih let vesolja, kar prikazuje, kako se je spremenila naša kozmična soseska.
Študija, ki podrobno opisuje njihove raziskave, se je nedavno pojavila v The Astrophysical Journal pod naslovom »Akcijska dinamika lokalnega superklastera«. V ekipi pod vodstvom Edwarda J. Shaya z univerze v Marylandu so bili člani Inštituta za astronomijo UH, Inštituta za fiziko Racah v Jeruzalemu in Inštituta za raziskovanje temeljnih zakonov vesolja (IRFU) v Parizu.
Za potrebe študije je skupina uporabila podatke iz raziskav CosmicFlow, serijo treh raziskav, ki so izračunale razdaljo in hitrost sosednjih galaksij med letoma 2011 in 2016. V te raziskave je sodelovalo več članov študijske skupine, ki so jih nato združeni z drugimi ocenami razdalje in gravitacijskega polja za izdelavo velikega pretoka pretoka supergosti Device.
Iz tega so lahko ustvarili računalniške modele, ki so v 100 milijonih svetlobnih let začrtali premike skoraj 1400 galaksij in v 13 milijard letih (samo 800 milijonov let po velikem udaru). Kot je Brent Tully, astronom z UH Inštituta za astronomijo in soavtor študije, pojasnil v sporočilu za javnost UH:
"Prvič ne samo predstavljamo podrobno strukturo našega lokalnega superklastera galaksij, ampak vidimo, kako se je struktura razvijala v zgodovini vesolja. Analogija je preučevanje trenutne geografije Zemlje od gibanja tektonike plošč. "
Ugotovili so, da njihovi modeli dobro ustrezajo današnjem hitrostnemu toku, kar pomeni, da se strukture in hitrosti, ki so jih opazili v svojih modelih, ujemajo s tistimi, ki so jih opazili iz galaksij v današnjem času. Ugotovili so tudi, da je v območju vesolja, ki so ga preslikali, glavni gravitacijski privlačnik Virgonski grozd - ki se nahaja približno 50 milijonov svetlobnih let in vsebuje med 1300 in 2000 galaksijami.
Poleg tega je njihova študija pokazala, da je več kot tisoč galaksij padlo v grozd Device v zadnjih 13 milijard letih, medtem ko bodo vse galaksije v 40 milijonih svetlobnih let od grozda na koncu zajete. Trenutno je Mlečna pot tik pred tem območjem zajemanja, vendar sta tako Mlečna pot kot Andromedina galaksija usojena, da se združita v naslednjih 4 milijardah let.
Ko bodo to storili, bo usoda nastale masivne galaksije podobna ostalim galaksijam na preučenem območju. To je bilo še eno odvzemanje študije, kjer je skupina ugotovila, da so ti dogodki združitve zgolj del večjega vzorca. V bistvu v območju prostora, ki so ga opazili, obstajata dva splošna vzorca pretoka. V eni polobli tega območja se vse galaksije - vključno z Mlečno potjo - pretakajo proti enemu ravnemu listu.
Hkrati se vsa galaksija v celotnem prostorninskem prostoru premika proti gravitacijskim privlačnicam, ki se nahajajo daleč zunaj območja preučevanja. Ugotovili so, da te zunanje sile niso nič drugega kot superklap Centaurus - skupina stotine galaksij, ki se nahaja približno 170 milijonov svetlobnih let v ozvezdju Centavra - in Veliki privlačnik.
Velika privlačnost se nahaja 150 milijonov svetlobnih let in je skrivnostna regija, ki je ni mogoče videti zaradi svoje lege (na nasprotni strani Mlečne poti). Vendar pa znanstveniki že desetletja vedo, da se naša galaksija in druge bližnje galaksije premikajo proti njej. Regija je tudi jedro Laniakea Supercluster, regije, ki obsega več kot 500 milijonov svetlobnih let in vsebuje okoli 100.000 velikih galaksij.
Skratka, medtem ko je vesolje v stanju širitve, dinamika galaksij in grozdov kaže, da še vedno gravitirajo v tesnejše strukture. V naši kozmični soseščini je glavni privlak očitno grozd Device, ki vpliva na vse galaksije v radiju 40 milijonov svetlobnih let. Poleg tega sta na naših vrvicah supercluster Centaurus in Veliki privlačnik (kot del večjega superklastera Laniakea).
Z načrtovanjem tega procesa privlačnosti, ki se je dogajal v zadnjih 13 milijard letih, lahko astronomi in kozmologi vidijo, kako se je naše vesolje razvijalo skozi večino svoje zgodovine. S časom in izboljšanimi instrumenti, ki so sposobni pogledati še globlje v vesolje (kot je James Webb vesoljski teleskop), bomo pričakovali, da bomo lahko sondirali še bolj proti začetku kozmosa.
Pregledovanje, kako se je naše vesolje s časom spremenilo, ne potrjuje samo naših kozmoloških modelov in preverja prevladujočih teorij o tem, kako se materija obnaša na največji lestvici (tj. Splošna relativnost). Znanstvenikom tudi omogoča, da s pošteno mero gotovosti napovedujejo prihodnost našega vesolja in modelirajo, kako se bodo galaksije in naddrugi sčasoma združili, da bodo tvorili še večje strukture.
Skupina je ustvarila tudi videoposnetek, ki prikazuje rezultate njihove študije, in interaktivni model, ki uporabnikom omogoča, da pregledajo referenčni okvir z različnih vidikov. Bodite prepričani, da si oglejte spodnji video in pojdite na stran UH, da dostopate do njihovega interaktivnega modela.
