Майже століття астрономи розуміли, що Всесвіт знаходиться в стані розширення. Це наслідок загальної відносності, і швидкість, з якою вона розширюється, відома як Константа Хаббла - названа на честь людини, яка вперше помітила явища. Однак астрономи також дізналися, що за допомогою масштабних структур Всесвіту галактики та скупчення також рухаються ближче та відносно одних.
Десятиліттями астрономи прагнули відстежити, як відбувалися ці рухи протягом космічної історії. І завдяки зусиллям міжнародної команди астрономів була створена найбільш детальна карта на сьогоднішній день орбіт галактик, що лежать в межах суперкластера Діви. Ця карта охоплює минулі рухи майже 1400 галактик протягом 100 мільйонів світлових років, показуючи, як змінилося наше космічне сусідство.
Нещодавно з'явилося дослідження, в якому детально описуються їх дослідження Астрофізичний журнал під заголовком «Динаміка дії локального суперкластеру». Команда під керівництвом Едварда Дж. Шаї з Мерілендського університету включала членів Інституту астрономії УГ, Інституту фізики Рака в Єрусалимі та Інституту дослідження основних законів Всесвіту (IRFU) у Парижі.
Заради свого дослідження команда використовувала дані опитувань CosmicFlow - серії з трьох досліджень, які підраховували відстань та швидкість сусідніх галактик між 2011 та 2016 роками. У цих дослідженнях було залучено декілька членів дослідницької групи, які вони потім в поєднанні з іншими оцінками відстані і гравітації поля для побудови масивного дослідження потоку суперкластера Діви.
Виходячи з цього, вони змогли створити комп'ютерні моделі, які накреслювали рухи майже 1400 галактик протягом 100 мільйонів світлових років і протягом 13 мільярдів років (лише 800 мільйонів років після Великого вибуху). Як пояснив у прес-релізі UH Брент Туллі, астроном з Інституту астрономії UH та співавтор дослідження:
«Вперше ми не лише уявляємо детальну структуру нашого локального суперкластера галактик, але бачимо, як структура розвивалася за всю історію Всесвіту. Аналогія - це вивчення сучасної географії Землі від руху тектоніки плит. "
Вони виявили, що їхні моделі добре відповідають потоку швидкості поточного дня, а це означає, що структури та швидкості, які вони спостерігали в своїх моделях, відповідають тим, що спостерігали з галактик в наші дні. Вони також визначили, що в зоні відображення космосу головним гравітаційним притягателем є скупчення Діви - розташоване близько 50 мільйонів світлових років і містить від 1300 до 2000 галактик.
Більше того, їх дослідження показало, що за скупчення Діви за останні 13 мільярдів років потрапило більше тисячі галактик, тоді як усі галактики протягом 40 мільйонів світлових років кластеру будуть врешті захоплені. В даний час Чумацький Шлях знаходиться недалеко від цієї зони захоплення, але і Чумацькому Шляху, і Галактиці Андромеди судилося злитися в наступні 4 мільярди років.
Після цього доля масивної галактики буде подібною до решти галактик в районі дослідження. Це було черговим результатом дослідження, коли команда визначила, що ці події злиття є лише частиною більш широкого шаблону. В основному, в області спостережуваного ними простору існують дві загальні схеми потоку. У межах однієї півкулі цього регіону всі галактики - включаючи Чумацький Шлях - протікають до єдиного плоского аркуша.
У той же час кожна галактика над усім об'ємом простору рухається у напрямку гравітаційних атракторів, які розташовані далеко за межами області дослідження. Вони визначили, що ці зовнішні сили є не що інше, як суперкластер Кентавра - це скупчення сотень галактик, розташованих приблизно в 170 мільйонів світлових років у сузір'ї Кентавра - та Великий Атрактор.
Великий Атракціонер розташований в 150 мільйонах світлових років і є загадковим регіоном, який неможливо побачити через своє розташування (на протилежному боці Чумацького Шляху). Однак уже десятиліттями вченим відомо, що наша галактика та інші сусідні галактики рухаються до неї. Регіон також є стрижнем суперклістеру Ланьякеа - регіону, що охоплює понад 500 мільйонів світлових років і містить близько 100 000 великих галактик.
Коротше кажучи, поки Всесвіт перебуває у стані розширення, динаміка галактик та скупчень галактик вказує на те, що вони все ще тяжіють до більш жорстких структур. Всередині нашого космічного сусідства головним притягателем є явно скупчення Діви, яке впливає на всі галактики в радіусі 40 мільйонів світлових років. Поза цим, суперкластер Кентавра і Великий Атрактор (як частина більшого суперкластера Ланьякеа) тягнуться до наших струн.
Графікуючи цей процес притягання, який відбувався протягом останніх 13 мільярдів років, астрономи та космологи можуть побачити, як розвивався наш Всесвіт протягом більшої частини його історії. З часом та вдосконаленими інструментами, здатними зазирнути ще глибше у космос (наприклад, космічний телескоп Джеймса Вебба), ми, як очікується, зможемо пробувати ще більше назад до початку космосу.
Відображення того, як змінився наш Всесвіт з часом, не лише підтверджує наші космологічні моделі та підтверджує переважаючі теорії про те, як поводиться матерія на найбільшій шкалі (тобто загальної відносності). Це також дозволяє вченим із достатньою впевненістю передбачити майбутнє нашого Всесвіту, моделюючи, як галактики та надкластери з часом зберуться для формування ще більших структур.
Команда також створила відеоролик із результатами свого дослідження, а також інтерактивну модель, за допомогою якої користувачі можуть вивчити орієнтир із багатьох точок зору. Не забудьте переглянути відео нижче та перейдіть на сторінку UH, щоб отримати доступ до їх інтерактивної моделі.
