Το ταξίδι των σμηνών γαλαξιών σε δισεκατομμύρια χρόνια

Μια νέα μελέτη μοντελοποίησε τη δυναμική και την εξέλιξη ορισμένων από τις μεγαλύτερες γνωστές δομές στο σύμπαν.

Ας αφιερώσουμε λίγο χρόνο για να δούμε τη θέση μας στο σύμπαν.

Ζούμε τώρα σε ένα ηλιακό σύστημα που περιστρέφεται γύρω από το κέντρο του γαλαξία του Γαλαξία - ο οποίος βρίσκεται στην Τοπική Ομάδα γαλαξιών που γειτνιάζει με ένα Τοπικό Κενό, ένα τεράστιο σμήνος διαστήματος με λιγότερους γαλαξίες από το αναμενόμενο. Περιμένετε, δεν τελειώσαμε ακόμα. Αυτές οι δομές αποτελούν μέρος μιας μεγαλύτερης περιοχής που περιλαμβάνει χιλιάδες γαλαξίες σε ένα υπερσμήνος που ονομάζεται Υπερσμήνος Laniakea, το οποίο έχει διάμετρο περίπου 520 εκατομμύρια έτη φωτός.

Μια ομάδα ερευνητών έχει τώρα προσομοιώσει την κίνηση των γαλαξιών στη Laniakea και σε άλλα σμήνη γαλαξιών ξεκινώντας όταν το σύμπαν ήταν στα σπάργανα (μόλις 1,6 εκατομμυρίων ετών) μέχρι σήμερα. Χρησιμοποίησαν παρατηρήσεις από το Two Micron All-Sky Survey (2MASS) και το Cosmicflows-3 ως σημείο εκκίνησης για τη μελέτη τους. Με αυτά τα δύο εργαλεία, εξέτασαν γαλαξίες που περιστρέφονται γύρω από ογκώδεις περιοχές με ταχύτητες έως και 8.000 km/s — και έκαναν βίντεο που περιγράφουν αυτές τις τροχιές.

Επειδή το σύμπαν διαστέλλεται και αυτό επηρεάζει την εξέλιξη αυτών των υπερσμήνων, πρέπει πρώτα να γνωρίζουμε πόσο γρήγορα διαστέλλεται το σύμπαν, κάτι που έχει αποδειχθεί πολύ δύσκολο να υπολογιστεί. Έτσι, η ομάδα εξέτασε διαφορετικά εύλογα σενάρια παγκόσμιας επέκτασης για να πάρει την κίνηση των συστάδων.

Εκτός από τη Laniakea, οι επιστήμονες αναφέρουν δύο άλλες ζώνες όπου οι γαλαξίες φαίνονται να ρέουν προς ένα βαρυτικό πεδίο, τον Περσέα-Ιχθείς (ένα υπερσμήνος 250 εκατομμυρίων ετών φωτός) και το Σινικό Τείχος (ένα σμήνος περίπου 1,37 δισεκατομμυρίων ετών φωτός). Στην περιοχή Laniakea, οι γαλαξίες ρέουν προς τον Μεγάλο Ελκυστήρα, ένα πολύ πυκνό τμήμα του υπερσμήνους. Τα άλλα υπερσμήνη έχουν παρόμοια μοτίβα, οι γαλαξίες Περσέας-Ιχθείς ρέουν προς τη σπονδυλική στήλη του μεγάλου νήματος του σμήνους.

Οι ερευνητές προέβλεψαν ακόμη και το μέλλον αυτών των γαλαξιών. Εκτίμησαν την πορεία των γαλαξιών σε περίπου 10 δισεκατομμύρια χρόνια στο μέλλον. Είναι ξεκάθαρο στα βίντεό τους ότι η διαστολή του σύμπαντος επηρεάζει τη μεγάλη εικόνα. Σε μικρότερες, πυκνότερες περιοχές, η έλξη κυριαρχεί, όπως το μέλλον της Milkomeda στην Τοπική Ομάδα.

Η μελέτη έγινε δεκτή για δημοσίευση στο Astrophysical Journal.