Почти цял век астрономите разбират, че Вселената е в състояние на експанзия. Това е следствие от общата относителност и скоростта, с която се разширява, е известна като Константа на Хъбъл - кръстена на човека, който за първи път забеляза явленията. Обаче астрономите научиха също, че с измамата на мащабните структури на Вселената, галактиките и клъстерите също се приближават една към друга.
От десетилетия астрономите се стремят да проследят как са се случвали тези движения в хода на космическата история. И благодарение на усилията на международния екип от астрономи, е създадена най-подробната карта към днешна дата на орбитите на галактики, които се намират в суперклъстера Дева. Тази карта обхваща предишните движения на почти 1400 галактики в рамките на 100 милиона светлинни години от космоса, показвайки как се е променил космическият ни квартал.
Проучването, което подробно описва техните изследвания наскоро се появи The Astrophysical Journal под заглавието „Динамика на действие на локалния суперкластър“. Воден от Едуард Дж. Шая от Университета в Мериленд, екипът включва членове на UH Института по астрономия, Института по физика на Рака в Йерусалим и Института за изследване на основните закони на Вселената (IRFU) в Париж.
За целите на своето проучване екипът използва данни от проучванията на CosmicFlow, поредица от три проучвания, които изчисляват разстоянието и скоростта на съседните галактики между 2011 и 2016 г. В тези проучвания бяха включени няколко членове на проучвателния екип, които те след това сдвоени с други оценки на разстоянието и гравитационното поле, за да се изгради проучване на масивен поток на суперкластера Дева
От това те успяха да създадат компютърни модели, които очертаваха движенията на почти 1400 галактики в рамките на 100 милиона светлинни години и в течение на 13 милиарда години (само 800 милиона години след Големия взрив). Както Брент Тули, астроном от UH Института по астрономия и съавтор на изследването, обясни в съобщение за пресата на UH:
„За първи път ние не само визуализираме подробната структура на нашия Местен суперкластер на галактики, но виждаме как се е развила структурата през историята на Вселената. Аналогия е изучаването на съвременната география на Земята от движението на тектониката на плочите. "
Това, което те откриха, е, че техните модели добре се вписват в днешния поток на скоростта, което означава, че структурите и скоростите, които наблюдаваха в своите модели, съвпадат с това, което е наблюдавано от галактиките в наши дни. Те също така определят, че в зоната на пространството, която са картографирали, основният гравитационен атрактор е девственият клъстер - който се намира на около 50 милиона светлинни години и съдържа между 1300 и 2000 галактики.
Освен това, тяхното проучване показа, че повече от хиляда галактики са попаднали в клъстера Дева през последните 13 милиарда години, докато всички галактики в рамките на 40 милиона светлинни години от клъстера в крайна сметка ще бъдат превзети. Понастоящем Млечният път се намира точно извън тази зона на улавяне, но и Млечният път, и галактиката Андромеда са предназначени да се слеят през следващите 4 милиарда години.
След като го направят, съдбата на получената масивна галактика ще бъде подобна на останалите галактики в района на изследване. Това беше още едно извличане от проучването, където екипът определи, че тези събития на сливания са просто част от по-голям модел. По принцип в зоната на пространството, която наблюдаваха, има два обширни модела на потока. В рамките на едно полукълбо на този регион, всички галактики - включително Млечния път - текат към един плосък лист.
В същото време всяка галактика над целия обем на пространството се движи към гравитационни атрактори, които са разположени далеч извън зоната на изследване. Те определиха, че тези външни сили са не друго, а суперклъстерът Кентавър - струпване от стотици галактики, разположено на приблизително 170 милиона светлинни години в съзвездието Кентавър - и Големият Привличащ.
Големият атрактор се намира на 150 милиона светлинни години и е мистериозен регион, който не може да бъде видян поради местоположението си (отсреща на Млечния път). Въпреки това от десетилетия учените знаят, че нашата галактика и други близки галактики се движат към нея. Районът също е ядрото на суперкластъра Laniakea, регион, който обхваща повече от 500 милиона светлинни години и съдържа около 100 000 големи галактики.
Накратко, докато Вселената е в състояние на разширение, динамиката на галактиките и галактическите клъстери показва, че те все още гравитират към по-строги структури. В рамките на нашия космически квартал, основният атрактор очевидно е девственият клъстер, който засяга всички галактики в радиус от 40 милиона светлинни години. Отвъд това, суперклъстерът на Кентавър и Големият атрактор (като част от по-големия Суперкластер на Ланиакеа) се дърпат към нашите струни.
Начертавайки този процес на привличане, който се е провеждал през последните 13 милиарда години, астрономите и космолозите са в състояние да видят как нашата Вселена се е развила през по-голямата част от своята история. С времето и усъвършенстваните инструменти, които са способни да гледат още по-дълбоко в Космоса (като космическия телескоп на Джеймс Уеб), от нас се очаква да можем да сондираме още повече в началото на Космоса.
Графиката как нашата Вселена се е променила с течение на времето, не само потвърждава нашите космологични модели и проверява преобладаващи теории за това как материята се държи в най-голямата скала (т.е. Обща относителност). Той също така позволява на учените да прогнозират бъдещето на нашата Вселена със справедлива степен на сигурност, като моделират как галактиките и суперклъстерите в крайна сметка ще се съберат, за да образуват още по-големи структури.
Екипът също създаде видеоклип, показващ резултатите от своето проучване, както и интерактивен модел, който позволява на потребителите да разглеждат референтната рамка от множество полезни точки. Не забравяйте да разгледате видеото по-долу и се насочете към страницата на UH за достъп до техния интерактивен модел.
