Δευτέρα, 30 Ιανουαρίου 2017

Συμπαντικό κενό "παρασέρνει" τον Γαλαξία

Οι αστρονόμοι ανακάλυψαν ένα γιγάντιο συμπαντικό κενό που εξηγεί γιατί η τοπική μας ομάδα των γαλαξιών κινείται τόσο γρήγορα μέσα στο Σύμπαν.

Από: Camille Μ Carlisle | 30  Ιανουαρίου 2017


Σε αυτήν την εικόνα βλέπουμε ένα τμήμα της τοπικής συμπαντικής δομής, με κέντρο περίπου την τοπική ομάδα. Τα μαύρα βέλη δείχνουν τη "ρευστή" της ύλη, που ρέει σε αυτή τη βαρυτική καμπή. Η ανάλυση αυτών των μοντέλων ροής αποκάλυψε ότι υπάρχει πιθανώς ένα μεγάλο, αόρατο κενό (το γκρι-καφέ στα δεξιά) που μας "σπρώχνει" προς το Υπερσμήνος του Σάρπλεϊ (πράσινο), το οποίο με τη σειρά του βαρυτικά μας έλκει προς την κατεύθυνση αυτή. Το κίτρινο βέλος είναι η κατεύθυνση του λεγόμενου ‘’κοσμικού δίπολου’’.

Εικόνα:Yehuda Hoffman

Οι αστρονόμοι ανακάλυψαν ένα γιγάντιο συμπαντικό κενό που εξηγεί γιατί η τοπική μας ομάδα των γαλαξιών κινείται τόσο γρήγορα μέσα στο Σύμπαν.

Ο Γαλαξίας μας είναι ένας από τους μεγαλύτερους γαλαξίες στην τοπική ομάδα, μια μικρή συστάδα από αστρικές μητροπόλεις. Η τοπική ομάδα, με τη σειρά της, βρίσκεται σε ένα ‘’νήμα’’ μιας πολύ μεγαλύτερης κοσμικής δομής. Τα σμήνη των γαλαξιών σε αυτό το κοσμικό ιστό δεν μένουν ακίνητα, αλλά μάλλον έλκονται (κυριολεκτικά) αργά προς τις μεγαλύτερες ομάδες.

Οι αστρονόμοι γνωρίζουν από τη δεκαετία του 1980 ότι η τοπική ομάδα κινείται προς αυτό που ονομάζεται ο ‘’Μεγάλος Ελκυστής’’ (Τhe Great Attractor), μια πυκνή συγκέντρωση στην περιοχή των συστάδων του Κενταύρου, του Γνώμονα, και της Ύδρας περίπου 160 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά. Έχει επίσης βρεθεί και ένας άλλος, εξίσου ισχυρός Ελκυστής που ονομάζεται Υπερσμήνος του Σάρπλεϊ (Shapley Supercluster), μια τεράστια δομή που βρίσκεται περίπου στην ίδια γραμμή θέασης, αλλά τέσσερις φορές πιο μακριά.

Το 2006, όταν οι Dale Kocevski και Harald Ebeling (και οι δύο από το Πανεπιστήμιο της Χαβάη) επιβεβαίωσαν την επιρροή Σάρπλεϊ πάνω στην τοπική ομάδα χαρτογραφώντας το πώς οι συστάδες συγκεντρώνονται στον ουρανό, παρατήρησαν επίσης ενδείξεις ενός κενού στην αντίθετη κατεύθυνση.

Τώρα, χρησιμοποιώντας τον Κατάλογος γαλαξιών Cosmicflows-2, ο Yehuda Hoffman (του Εβραϊκού Πανεπιστήμιου της Ιερουσαλήμ) και οι συνεργάτες του έχουν χαρτογραφήσει τις κινήσεις σε περισσότερους από 8.000 γαλαξίες και επιβεβαίωσαν ότι, ναι, οι δύο τιτάνες που καθορίζουν το πώς ρέουν  οι τοπικοί γαλαξίες μέσω του κοσμικού ιστού είναι το Υπερσμήνος Σάρπλεϊ και αυτό το αποξενωμένο και ανώνυμο κενό.

 Σκεφτείτε την τοπική κοσμική δομή σαν ένα βαρυτικό πάρκο νερού: στροβιλιζόμενες ‘’τσουλήθρες’’  ξεκινούν από τα πολύ ψηλά (όπου είναι το κενό) και καταλήγουν σε χαμηλά επίπεδα (όπου είναι το σύμπλεγμα), με τη φυσική κίνηση να είναι πάντα προς τα κάτω - δηλαδή, με τη βαρύτητα. Οι Γαλαξίες ‘’γλιστρούν’’ κατά μήκος σε αυτές τις βαρυτικές τσουλήθρες.

Αλλά το πόσο γρήγορα κινούνται οι γαλαξίες εξαρτάται από το πόσο ψηλές είναι αυτές οι τσουλήθρες. Κατά τον ίδιο τρόπο, το γεγονός ότι υπάρχει ένα μεγάλο, και "υψηλό" κενό σε ένα μέρος του βαρυτικού τοπίου κάνει τη Τοπική Ομάδα να ρέει γρηγορότερα προς τίς πυκνές, περιοχές με ‘’χαμηλότερο υψόμετρο" προς την άλλη κατεύθυνση από ό, τι θα έπρεπε διαφορετικά. Το καθαρό αποτέλεσμα είναι ότι το κενό πιέζει προς την ίδια κατεύθυνση που το Υπερσμήνος έλκει. Μπορεί ακόμη να είναι ότι το κενό, το οποίο η ομάδα ονομάζει "το απωθούν δίπολο" στην εργασία τους που κατατέθηκε σήμερα  30 Ιανουαρίου στο Nature Astronomy , να έχει μεγαλύτερη επίδραση στην κίνηση της τοπικής ομάδας από ότι η περιοχή Σάρπλεϊ κάνει από μόνη της.

Αυτή η ανακάλυψη στην πραγματικότητα μπορεί να λύσει ένα μακροχρόνιο κοσμικό αίνιγμα. Οι αστρονόμοι γνώριζαν ότι η τοπική ομάδα κινείται σε σχέση με τη κοσμική ακτινοβολία υπόβαθρου (CMB), τον ωκεανό των φωτονίων που διαχέεται στο Σύμπαν, το οποίο είναι το απομεινάρι της Μεγάλης Έκρηξης. Αυτή η κίνηση ονομάζεται δίπολο CMB. Αλλά η ταχύτητα (630 Χιλιόμετρα /δευτερόλεπτο, ή 1.400.000 μίλια/ώρα) ήταν περίπου διπλάσια από ό, τι θα έπρεπε να είναι, αν ήταν υπεύθυνοι γι’ αυτό το Σάρπλεϊ  και οι άλλες συστάδες. Το φαινόμενο αυτό της άπωσης, διπλασιάζει ουσιαστικά την έλξη του Σάρπλεϊ, εξηγώντας έτσι γιατί η τοπική ομάδα κινείται τόσο γρήγορα .
  
Παρακάτω, θα δείτε ένα βίντεο που εξηγεί το αποτέλεσμα. Από τον: Yehuda Hoffman

Αναφορές: 
Yehuda Hoffman et al. “The Dipole Repeller.” Nature Astronomy. January 30, 2017.
Dale D. Kocevski and Harald Ebeling. “On the Origin of the Local Group’s Peculiar Velocity.” Astrophysical Journal. July 10, 2006.
O. Lahav, M. Rowan-Robinson, and D. Lynden-Bell. “The Peculiar Acceleration of the Local Group As Deduced from the Optical and IRAS Flux Dipoles.” Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. October 1, 1988.
  Πηγές: skyandtelescope.com 
          physics4u.gr 
          edd.ifa.hawaii.edu

 Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας.
 Για διορθώσεις, απορίες, ή συμπληρώματα γράψτε μας: gikasd63@hotmail.com