Kütle yoğunluğunun yörüngeleri ve yüzeyleri üzerine bindirilmiş Laniakea Üstkümesi. Kredi: Hawaii Üniversitesi
Evrenimizdeki her şey hareket eder, ancak hareketi görmek için gereken zaman ölçekleri genellikle insan yaşamlarından çok daha büyüktür. Hawai’i Üniversitesi Astronomi Enstitüsü’nden (IfA), Maryland Üniversitesi’nden ve Paris-Saclay Üniversitesi’nden bir gökbilimci ekibi, yeni ve önemli bir çalışmada, maddenin baskın toplulukları olan 10.000 gökadanın ve gökada kümesinin hareketini izledi. 350 milyon ışık yılı. Hareketleri, evrenin yalnızca 1,5 milyar yaşında olduğu galaksilerin başlangıcından, 13 milyar yıldan daha fazla bir yaşta olan bugüne kadar, 11,5 milyar yıllık bir zaman dilimi boyunca izlenir.
Çalışma yayımlanmak üzere kabul edildi Astrofizik Dergisi.
Galaksi yollarını hesaplama
Ekip, sayısal eylem yöntemi adı verilen matematiksel bir teknik kullanarak bu yolları, galaksilerin mevcut parlaklık ve konumlarına ve bizden uzaktaki mevcut hareketlerine dayalı olarak hesapladı. Gökbilimciler, evrenin fiziğini hesaba katmışlardır. Büyük patlama Galaksilerin başlangıçta birbirlerinden neredeyse tam olarak Hubble genişleme hızı olarak adlandırılan oranda genişlemeye başladıkları fikrini içeren teori. Zaman içinde, yerçekimi galaksi hareketlerini değiştirir, bu nedenle evren genişledikçe bunlar sadece birbirinden ayrılmakla kalmaz, aynı zamanda şimdi boşluk olan diğer bölgeleri boşaltırken iplikçikler, duvarlar ve kümeler halinde bir araya gelirler. Çok uzun zaman içinde, galaksiler tipik olarak saf Hubble hızı genişlemesinden bir milyar yıl boyunca milyonlarca ışık yılı sapar. Yüksek yoğunluklu bölgelerde, galaksi yörüngeleri oldukça karmaşık hale gelebilir ve çarpışmalar ve birleşmeler içerebilir.
Galaksilerin beyaz renkte izledikleri yörüngeleri ve sarı-turuncu tonlarında yüksek yoğunluklu bölgelerin dış hatlarını gösteren yerel evren dilimi. Samanyolu (ortaya yakın) Laniakea Üstkümesi’nin Büyük Çekici çekirdeği (solda) Kahraman-Balık (sağda). Kredi: Hawaii Üniversitesi
Maryland Üniversitesi’nden Yardımcı Araştırma Bilimcisi Ed Shaya, “Evrendeki büyük ölçekli kütle yapılarının ayrıntılı oluşum tarihini, onları yaratan yerçekimi etkileşimlerini tersine mühendislikle odaklıyoruz” dedi.
Büyük Çekici
Gökbilimcilerin keşfettiği, özellikle ilginç, yüksek madde ve gökada yoğunluğuna sahip birkaç geniş bölge var. “Büyük Çekici” olarak adlandırılan biri, kendi galaksimizi içeren muazzam bir gökada üstkümesi olan Laniakea Üstkümesi’nin çekirdeğidir. Samanyolu. Galaksiler, dört zengin kümeden oluşan bir yuva içindeki bir konuma doğru akarken görülebilir.
Samanyolu Galaksisi. Kredi bilgileri: Thomas Ciszewski
İkinci bir büyüleyici bölge, yaklaşık bir milyar ışıkyılı boyunca uzanan ve evrendeki bilinen en büyük yapılardan biri olan bitişik Kahraman-Balık gökada filamentindedir. En yakın büyük küme olan Başak Kümesi’nin çevresi de görülmekte ve yakın olduğu için detaylı olarak incelenebilmektedir.
“30 yıldan fazla bir süredir, gökbilimciler, yakınımızdaki tüm bölgeyi tek tip kozmik genişlemeye göre yüksek bir tuhaf hızla hareket ettiren birincil yerçekimi kaynağı olarak bir ‘Büyük Çekici’ olarak kabul ettiler, ancak bu kaynağın doğası belirsizdi. Çalışmanın ortak yazarlarından IfA’da bir astronom olan R. Brent Tully dedi. “Yörünge rekonstrüksiyonlarımız, daha önce esrarengiz olan bu bölgeye ilk iyi bakışı sağladı.”
Tüm alan boyunca, yörüngeler geleceğe de yansıtılabilir. Evrenin hızlanan genişlemesi genel resme hakimdir ve çoğu galaksinin birbirinden uzaklaşmasına neden olur. Ancak, yerelleşmiş bölgelerde bir miktar kaynaşma ve birleşme devam edecektir.
Bu uçsuz bucaksız bölgedeki galaksilerin, erken galaksi oluşumu çağından başlayıp, evrenin neredeyse iki katı yaşlı olana kadar devam eden yollarının bir videosu izlenebiliyor. burada. Bu simülasyonda gösterilen büyük ölçeklerde, önümüzdeki 10 milyar yıl içinde tümü çok yoğun bölgelerde olmak üzere yalnızca birkaç büyük birleşmenin meydana geldiği görülüyor.
Teknik makaleye dört etkileşimli modeller. ve dört video:
Referans: Edward Shaya, R. Brent Tully, Daniel Pomarède ve Alan Peel, “Sayısal Eylem yöntemlerinden galaksi 8.000 km/sn hızla akar”, Kabul edildi, Astrofizik Dergisi.
DOI: 10.3847/1538-4357/ac4f66
arXiv:2201.12315
Araştırma ekibi Shaya (Maryland Üniversitesi), Tully (Hawaii Üniversitesi), Daniel Pomarede (Paris-Saclay Üniversitesi) ve Alan Peel’den (Maryland Üniversitesi) oluşmaktadır.