Πού κινείται ο Γαλαξίας μας με ταχύτητα 600 km/sec;

Γνωρίζουμε ότι οι μεγάλες κοσμικές δομές του Σύμπαντος περιλαμβάνουν τα σμήνη των γαλαξιών, τα γαλαξιακά υπερσμήνη και τέλος τα «μεγάλα τείχη» (μια διάταξη από γαλαξίες σε μορφή εκτεταμένου πεδίου), που εκτείνονται σε μήκος εκατοντάδων εκατομμυρίων ετών φωτός. Υπάρχει όμως και μια άλλη υπερμεγέθης συγκέντρωση μάζας, ο ¨Μεγάλος Ελκυστής», που ασκεί τεράστια ελκτική βαρυτική δύναμη ώστε να αποτελεί μαζί με τις υπόλοιπες δομές της κοσμικής ύλης, την αιτία της κίνησης όχι μόνο γαλαξιών, όπως ο δικός μας, αλλά και του σμήνους της Παρθένου στον οποίο ανήκει και η τοπική ομάδα του Γαλαξία μας, με εκπληκτικά μεγάλες ταχύτητες.

Η μέτρηση αυτών των κοσμικών ταχυτήτων γίνεται με πλαίσιο αναφοράς τη Κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου. Έτσι ακριβείς μετρήσεις έδειξαν ότι κινούμεθα προς το τμήμα του Ουρανού, που βρίσκεται ο αστερισμός του Λέοντα.

Ο Γαλαξίας μας μαζί με άλλους γαλαξίες όπως της Ανδρομέδας, τα Νέφη του Μαγγελάνου και τριάντα ακόμη μικρότερους γαλαξίες, αποτελούν μια τοπική ομάδα (η λεγόμενη και Τοπική ομάδα Γαλαξιών) που κινείται με ταχύτητα περίπου 600 km/sec προς την κατεύθυνση ενός μικρού αστερισμού, στο Νότιο ημισφαίριο του Ουρανού, την Αντλία. Πρέπει να εξηγήσουμε όμως ότι η κίνηση αυτή δεν οφείλεται στην διαστολή του Σύμπαντος αλλά σε τέσσερις διαφορετικές αιτίες.

Η πρώτη αιτία είναι η βαρυτική έλξη που ασκούν οι αμέσως γειτονικοί γαλαξίες, προς την Τοπική Ομάδα που ανήκει ο Γαλαξίας μας. Λόγω αυτής της έλξης ο Γαλαξίας μας, καθώς και η Τοπική Ομάδα που ανήκει, κινείται με ταχύτητα 100 km/sec ως προς το κοσμικό υπόβαθρο (μέσα στο Νέφος Κόμης-Γλύπτη).

Το σμήνος της Παρθένου, μέσα στο οποίο βρίσκεται το τοπικό σμήνος, βρίσκεται στο   κέντρο μιας άλλης κοσμικής υπερδομής που λέγεται Υπερσμήνος της Παρθένου. Η βαρυτική έλξη του Υπερσμήνους προς το Νέφος Κόμης-Γλύπτη, έχει σαν αποτέλεσμα να κινείται το Νέφος ως προς το υπερσμήνος με ταχύτητα 300 km/sec περίπου.

Η τρίτη αιτία, της κίνησης, οφείλεται σε μιαν άγνωστη πηγή, που βρίσκεται προς τον αστερισμό του Μικρού Κυνός, που προσδίδει στην Τοπική Ομάδα των γαλαξιών ταχύτητα 370 km/sec. Λόγω του νέφους που περιβάλλει τη πηγή αυτή δεν είναι εύκολο να διευκρινιστεί η αιτία της κίνησης αυτής.

Και τέλος, το 1986 μια ομάδα επτά αστρονόμων, ανακάλυψε μια υπερμεγέθη συγκέντρωση γαλαξιών, σε απόσταση 300 εκατομμυρίων ετών φωτός, προς την κατεύθυνση του αστερισμού της Ύδρας και του Κενταύρου, στο Νότιο Ημισφαίριο. Οι μετρήσεις τους έδειξαν μια τέταρτη κίνηση των γαλαξιών της γειτονιάς μας, προς τη νέα αυτή υπερμεγέθη συγκέντρωση των γαλαξιών, με την εκπληκτική ταχύτητα των 530 km/sec. Επειδή αυτή η ταχύτητα είναι πολύ μεγαλύτερη των άλλων τριών, αυτή η υπερμεγέθης συγκέντρωση που την προκαλεί, ονομάστηκε «Μέγας Ελκυστής».

Το 1990, οι αμερικανοί αστρονόμοι Alan Dressler και Sandra Faber υποστήριξαν ότι ο Γαλαξίας μαζί με τους γειτονικούς του ρέουν προς αυτή την κατεύθυνση σαν ένας ουράνιος ποταμός που έλκεται από το βαρυτικό πεδίο μιας μεγάλης συγκέντρωσης μάζας, που ονομάστηκε Μεγάλος Ελκυστής.

Υπολογίζεται ότι απέχει 147 εκατομμύρια έτη φωτός και το μεγαλύτερο μέρος του είναι καλυμμένο από τη σκόνη του δικού μας Γαλαξία. Κατ’ εκτίμηση η μάζα του υπολογίστηκε ότι είναι ίση με 5×10¹⁶ ήλιους. 

Μόλις 7.500 γαλαξίες περιλαμβάνει η έκταση όπου βρίσκεται ο Μεγάλος Ελκυστής και το 90% της ύλης είναι στην παράξενη και άγνωστη ακόμα μορφή της σκοτεινής ύλης. Η σκοτεινή ύλη ελέγχει ορισμένα χαρακτηριστικά της γαλαξιακής περιστροφής καθώς και τη βαρυτική αλληλεπίδραση μεταξύ των γαλαξιών. Δεν έχει ακόμα διαπιστωθεί αυτή η βαρυτική αλληλεπίδραση αλλά σίγουρα υπάρχει.

Όταν όμως αθροιστούν διανυσματικά οι τέσσερις ταχύτητες που οφείλονται όπως είπαμε : στον Μέγα Ελκυστή, στο Υπερσμήνος της Παρθένου, στην άγνωστη πηγή που βρίσκεται στον Αστερισμό του Μικρού Κυνός και τέλος στις γειτονικές γαλαξιακές ομάδες στο Νέφος Κόμη-Γλύπτη, τότε το αποτέλεσμα είναι 600km/sec όπως αναφέραμε στην αρχή.

Ο Μεγάλος Ελκυστής είναι τόσο μεγάλος σε έκταση που καταλαμβάνει το ένα τρίτο περίπου του Νότιου Ημισφαιρίου. Αποτελείται από πολλές μικρές ομάδες γαλαξιών αλλά και σμήνη γαλαξιών. Η μάζα του υπολογίζεται περίπου σε 5.10¹⁶   ηλιακές μάζες ή 50.000 φορές τη μάζα του Γαλαξία μας. Το κέντρο του βρίσκεται ότι απέχει από μας περίπου 300 εκατομμύρια έτη φωτός και εκεί βρίσκεται μια υπέρπυκνη περιοχή, ένα υπερσμήνος γαλαξιών, με το όνομα 3627 Abell.

Ο σχηματισμός αυτός, το υπερσμήνος 3627 Abell, είναι ο πυκνότερος σχηματισμός που έχει μέχρι τώρα παρατηρηθεί και αποτελεί το 10% περίπου της μάζας του Μεγάλου Ελκυστή. Εκπέμπει δε έντονα ακτίνες Χ, όπως και όλες οι μεγάλες συγκεντρώσεις μάζας στο Σύμπαν.

 Πηγές:

 physics4u.gr/blog
 en.wikipedia.org/wiki
 physics4u.gr
 el.wikipedia.org