Astronomowie ujawnili prawdziwy zasięg masywnej struktury kosmicznej ukrywającej się za ramionami pyłowymi naszej Drogi Mlecznej. Ta ogromna gromada galaktyk, znana jako Supergromada w Vela, jest znacznie większa i masywniejsza, niż wcześniej sądzono. Jego przyciąganie grawitacyjne jest tak silne, że wpływa na ruch galaktyk w naszym lokalnym zakątku Wszechświata, będąc jednym z głównych czynników napędzających tzw. „przepływy kosmiczne”.
Spojrzenie na „strefę unikania”
Przez dziesięciolecia astronomowie nazywali dużą część nieba „strefą unikania”. Region ten leży tuż za gęstym dyskiem naszej Galaktyki Drogi Mlecznej. Ponieważ nasza galaktyka jest wypełniona obłokami międzygwiazdowego pyłu i gazu, światło widzialne od odległych obiektów ukrytych za tą zasłoną jest blokowane lub silnie zaczerwienione, co czyni je praktycznie niewidocznymi dla tradycyjnych teleskopów optycznych.
Strefa ta zajmuje około 20% całego nieba z punktu widzenia obserwatora na Ziemi. W rezultacie znaczna część przestrzeni kosmicznej pozostała praktycznie niezbadana. Jednak ostatnie postępy w radioastronomii umożliwiły naukowcom ominięcie tych barier pyłowych. W przeciwieństwie do światła widzialnego, fale radiowe mogą przenikać przez pył międzygwiazdowy stosunkowo bez przeszkód, odsłaniając ukryte w nim ukryte struktury.
Tajemnica nadmiernych przepływów kosmicznych
Supergromada w Kolumnie została po raz pierwszy odkryta w 2016 roku przez zespół kierowany przez Renée K. Kraan-Kortweg z Uniwersytetu w Kapsztadzie. Położona w odległości około 870 milionów lat świetlnych od nas, pierwotnie uważano, że jest masywna. Jednakże obserwacje wykazały rozbieżność: znana masa Kolumny nie wydawała się wystarczająca do wyjaśnienia zaburzeń grawitacyjnych obserwowanych w sąsiednich galaktykach.
Astronomowie badają te ruchy poprzez „przepływy kosmiczne” – niewielkie odchylenia w ruchu galaktyk spowodowane przyciąganiem grawitacyjnym masywnych struktur. Prądy te przypominają pływy w oceanie, gdzie duże masy przyciągają materię do siebie. Choć wiadomo, że olbrzymy takie jak Wielki Atraktor i Supergromada Shaplera (odległa o 650 milionów lat świetlnych od nas) napędzają takie przepływy, obserwowany ruch w tym obszarze przekroczył to, co mogła utrzymać wcześniej obliczona masa Kolumny.
Vela-Banzi: Supergromada odkryta
Aby rozwiązać tę zagadkę, w nowym badaniu prowadzonym przez Amber Hollinger z Uniwersytetu Claude Bernard w Lyonie we Francji oraz zespół Kraan-Kortweg przeanalizowano nowe, obszerne dane. Połączyli 65 518 pomiarów odległości galaktyk z katalogu CosmicFlows z 8283 nowymi przesunięciami ku czerwieni galaktyk obserwowanymi w pobliżu płaszczyzny Drogi Mlecznej.
Kluczową rolę odegrało wykorzystanie danych z dwóch dużych obserwatoriów w Afryce Południowej:
* SALT (Wielki Teleskop Afryki Południowej): Dostarczone obserwacje optyczne.
* Układ radioteleskopów MeerKAT: wykryto emisję radiową wodoru w odległych galaktykach, która umożliwia astronomom „zaglądanie” przez pył Drogi Mlecznej.
Analiza wykazała, że Supergromada w Kolumnie składa się z dwóch „ścian” gromad galaktyk, z których każda posiada gęste, masywne jądro i przemieszcza się ku sobie pod wpływem grawitacji. Zaktualizowane obliczenia pokazują, że Kolumna zawiera około 33 800 bilionów mas Słońca materii rozmieszczonej w objętości szerokości 300 milionów lat świetlnych.
Dlaczego to jest ważne?
Odkrycie na nowo definiuje nasze rozumienie krajobrazu grawitacyjnego lokalnego Wszechświata. Supergromada w Kolumnie ma teraz masę porównywalną z Supergromadą Schaplera, a jej wpływ grawitacyjny przewyższa wpływ Wielkiego Atraktora. To wyjaśnia niewyjaśnione wcześniej przepływy kosmiczne, ponieważ ogromna masa Kolumny jest wystarczająca, aby przyciągnąć otaczające galaktyki z niesamowitą siłą.
Zespół badawczy nazwał tę rozłożoną strukturę „Vela-Banzi”, co w języku isiXhosa używanym w Republice Południowej Afryki oznacza „otwierać się szeroko”. Nazwa odzwierciedla zarówno metodę odkrywania – patrzenie przez zasłonę kurzu – jak i szerszą widoczność, jaką zapewnia naszemu kosmicznemu otoczeniu.
“To odkrycie pomaga uzupełnić mapę pobliskiego Wszechświata. Po raz pierwszy możemy wyraźnie zobaczyć jednego z głównych czynników grawitacyjnych ukrytych za naszą własną galaktyką.”
Wniosek
Odkrycie Vela-Banziego pokazuje, jak współczesna radioastronomia może penetrować martwe punkty tradycyjnych obserwacji. Tworząc mapę tego ukrytego olbrzyma, astronomowie poprawili nasze rozumienie lokalnych sił grawitacyjnych, ujawniając, że struktury kształtujące nasze kosmiczne środowisko są jeszcze masywniejsze i powiązane ze sobą, niż wcześniej sądzono.
