Wat zijn gigantische kosmische structuren?

Inhoudsopgave:

Wat zijn gigantische kosmische structuren?
Wat zijn gigantische kosmische structuren?
Anonim

Hoewel dit misschien niet vanzelfsprekend lijkt, zijn sterrenstelsels niet zomaar willekeurig verspreid over het universum. In plaats daarvan zijn ze gegroepeerd in grote strengen, gescheiden door gigantische lege ruimten. Elke gloeidraad is in feite een muur van sterrenstelsels die honderden miljoenen lichtjaren omspannen. Interessant is dat astronomen vrij recent een van de grootste structuren in het bekende universum hebben ontdekt, en dit is een gigantische muur van sterrenstelsels met een lengte van ongeveer 1,4 miljard lichtjaar! Gezien hoe dicht deze massieve structuur bij ons is, is het verrassend dat wetenschappers het niet eerder hebben opgemerkt. De afgelopen tien jaar heeft een internationaal team van astronomen onder leiding van Brent Tully van het Institute of Astronomy van de Universiteit van Hawaï de verspreiding van sterrenstelsels rond de Melkweg in kaart gebracht. Astronomen hebben deze nieuw geïdentificeerde structuur de 'Zuidpoolmuur' genoemd, die zich buiten Laniakea bevindt, een enorme supercluster van sterrenstelsels, waaronder het onze.

Universum op grote schaal

Op zijn grootste schaal ziet het universum eruit als een enorm kosmisch web. Sterren verbinden zich om sterrenstelsels te vormen, die zijn gegroepeerd in galactische groepen. Veel samengebonden groepen leiden tot clusters van sterrenstelsels, en soms smelten clusters samen om nog grotere clusters te creëren. De vele clusters samen, met een doorsnede van honderden miljoenen of zelfs miljarden lichtjaren, lijken de grootste van allemaal te vormen: superclusters.

Onze eigen supercluster, Laniakeya, bestaat uit ongeveer 100.000 sterrenstelsels, meer dan 10 keer rijker dan de grootste bekende clusters. Deze superclusters lijken echter slechts structuren te zijn. Naarmate het heelal ouder wordt, bewegen individuele componenten van superclusters uit elkaar, wat aantoont dat het toch geen echte structuren zijn.

Image
Image

Laniakeya en de naburige Perseus-Pisces supercluster van sterrenstelsels. Afbeelding: nature.com

De hete zee van materie en straling, die dicht en uitzettend is, koelt na verloop van tijd af. Hierdoor zullen atoomkernen, neutrale atomen en uiteindelijk sterren, sterrenstelsels en hun clusters over een voldoende lange tijd worden gevormd. De onweerstaanbare zwaartekracht maakt dit onvermijdelijk, dankzij het effect ervan op zowel gewone (atomaire) materie, die we kennen, als op de donkere materie die ons heelal vult, waarvan de aard nog onbekend is.

Voorbij de Melkweg

Als we naar het heelal kijken - voorbij onze melkweg, is deze foto van groot belang. Tenminste, zo lijkt het op het eerste gezicht. Hoewel veel sterrenstelsels geïsoleerd bestaan of zijn gegroepeerd in verzamelingen van slechts enkele, zijn er ook enorme zwaartekrachtbronnen in het universum die honderden of zelfs duizenden sterrenstelsels trekken, waardoor enorme clusters ontstaan.

Heel vaak zijn er superzware elliptische sterrenstelsels in het centrum, waarvan de zwaarste tot nu toe is gedetecteerd: IC 1101, dat meer dan duizend keer massiever is dan onze eigen Melkweg.

Image
Image

Het meest massieve sterrenstelsel dat we kennen - IC 1101 - ziet er zo uit.

Dus wat is groter dan een cluster van sterrenstelsels? Superclusters zijn clusters van clusters die verbonden zijn door grote kosmische filamenten van donkere en normale materie, waarvan de zwaartekracht hen wederzijds naar hun gemeenschappelijk zwaartepunt trekt. Je zou niet de enige zijn als je dacht dat het slechts een kwestie van tijd was - dat wil zeggen, tijd en zwaartekracht - wanneer alle clusters die deel uitmaken van de supercluster samensmelten. Wanneer dit gebeurt, zullen we uiteindelijk in staat zijn om een enkele coherente kosmische structuur van ongekende massa waar te nemen.

Lokale groep sterrenstelsels

In onze eigen regio bevindt zich een lokale groep bestaande uit Andromeda, de Melkweg, de Driehoek en mogelijk 50 kleinere dwergstelsels aan de rand van de Laniakea-supercluster. Onze locatie plaatst ons op ongeveer 50.000.000 lichtjaar van onze belangrijkste bron van massa: de massieve Maagd Cluster, die meer dan duizend sterrenstelsels ter grootte van de Melkweg bevat. Onderweg zijn nog vele andere sterrenstelsels, sterrenstelsels en kleine clusters te vinden.

Op een nog grotere schaal is de Maagdcluster slechts een van de vele in het deel van het universum dat we in kaart hebben gebracht, samen met de twee dichtstbijzijnde: de Centaurus-cluster en de Perseus-Vissen-cluster. Waar sterrenstelsels het meest geconcentreerd zijn, zijn ze de grootste massaclusters; waar lijnen ze langs de draden verbinden, vinden we "draden" van sterrenstelsels, vergelijkbaar met parels, te dun voor een halsketting; en in de grote bellen tussen de filamenten vinden we een enorm gebrek aan dichtheid van materie, omdat deze gebieden hun massa hebben afgestaan aan de dichtere.

Image
Image

De Melkweg wordt omringd door andere, kleinere sterrenstelsels.

Als we naar onze eigen omgeving kijken, zien we dat er een grote verzameling van meer dan 3000 sterrenstelsels is die een grootschalige structuur vormen die ons, Maagd, Leeuw en vele andere omringende groepen omvat. De dichte Virgo-cluster is de grootste, die iets meer dan een derde van zijn totale massa uitmaakt, maar hij bevat veel andere massaconcentraties, waaronder onze eigen lokale groep, die met elkaar verbonden zijn door onzichtbare zwaartekracht en onzichtbare draden van donkere materie.

Groot mysterie

Geweldig, niet? Maar in feite zijn deze structuren niet echt. Ze zijn niet verwant aan elkaar en zullen dat ook nooit worden. Het idee van het bestaan van superclusters en de naam voor de onze - Laniakei - zal echter nog lang bestaan. Maar alleen door een object te noemen, kun je het niet echt maken: in miljarden jaren zullen alle verschillende componenten gewoon verder en verder van elkaar worden verspreid, en in de meest verre toekomst van onze verbeelding zullen ze uit het gezichtsveld verdwijnen. Dit alles is te wijten aan het simpele feit dat superclusters, ondanks hun namen, helemaal geen structuren zijn, maar gewoon tijdelijke configuraties die voorbestemd zijn om te worden verscheurd door de uitdijing van het heelal.

Aanbevolen: