Naukowcy z University of Hawaiʻi wykazali, że nasza galaktyka, będąca częścią supergromady Laniākea, może w rzeczywistości znajdować się w znacznie większej strukturze kosmicznej skupionej wokół ogromnej koncentracji Shapleya. To odkrycie sugeruje, że nasze kosmiczne sąsiedztwo może być 10 razy większe niż wcześniej szacowano.
Międzynarodowy zespół naukowców o nazwie Cosmicflows, kierowany przez astronomów z University of Hawaiʻi Institute for Astronomy, zbadał trajektorie 56 000 galaktyk, odkrywając potencjalną zmianę skali naszej galaktycznej zlewni grawitacyjnej.
Dziesięć lat temu zespół doszedł do wniosku, że nasza galaktyka, Droga Mleczna, znajduje się w ogromnej zlewni grawitacyjnej zwanej Laniākea, rozciągającym się na 500 milionów lat świetlnych. Jednak nowe dane sugerują, że nasze zrozumienie jedynie muska powierzchnię. Badacze wykazali, że istnieje 60% prawdopodobieństwo, że jesteśmy częścią jeszcze większej struktury, potencjalnie 10 razy większej objętościowo, skupionej wokół koncentracji Shapleya — regionu wypełnionego ogromną ilością masy i silnie oddziałującego grawitacyjnie.
„Nasz wszechświat przypomina gigantyczną sieć, w której galaktyki leżą wzdłuż włókien i gromadzą się w węzłach, gdzie siły grawitacyjne je przyciągają” — powiedział astronom University of Hawaiʻi R. Brent Tully, jeden z autorów badania. „Tak jak woda płynie w zlewniach, galaktyki płyną w kosmicznych zlewniach grawitacyjnych. Odkrycie tych większych zlewni może fundamentalnie zmienić nasze rozumienie struktury kosmicznej”.
Na ilustracji: Laniākea, ogromna supergromada składająca się z około 100 000 galaktyk, w tym naszej własnej. Źródło: University of Hawaiʻi
Początki wszechświata sięgają 13 miliardów lat wstecz, kiedy niewielkie różnice w gęstości zaczęły kształtować kosmos, rozrastając się pod wpływem grawitacji w ogromne struktury, które widzimy dzisiaj. Ale jeśli nasza galaktyka jest częścią zlewni grawitacyjnej znacznie większej niż Laniākea, co w języku hawajskim oznacza Ogromne Niebo, sugerowałoby to, że początkowe nasiona struktury kosmicznej wyrosły dalej, niż to przewidują obecne modele.
Naukowcy badają te wielkoskalowe struktury poprzez ich wpływ na ruchy galaktyk. Galaktyka pomiędzy dwiema takimi strukturami zostanie złapana w „grawitacyjne przeciąganie liny”, w której równowaga sił grawitacyjnych pochodzących od otaczających wielkoskalowych struktur determinuje ruch galaktyki. Mapując prędkości galaktyk w całym naszym lokalnym wszechświecie, zespół jest w stanie zdefiniować region przestrzeni, w którym dominuje każda supergromada.
Naukowcy zamierzają kontynuować swoje prace mające na celu zmapowanie największych struktur kosmosu, wychodząc z założenia, że nasze miejsce we wszechświecie jest częścią o wiele większego i bardziej powiązanego systemu, niż kiedykolwiek sobie wyobrażano.
Więcej informacji: publikacja „Identyfikacja zlewni grawitacyjnych w lokalnym wszechświecie”: “Identification of basins of attraction in the local Universe” autorstwa A. Valade i in., (2024). DOI: 10.1038/s41550-024-02370-0
Opracowanie: Joanna Molenda-Żakowicz
Na ilustracji: Tory ruchów galaktyk podążające w kierunku zlewni grawitacyjnych, które są zaznaczone różnymi kolorami. Droga Mleczna jest pokazana jako czerwona kropka. Źródło: Daniel Pomarède