Custom Search

Πέμπτη 23 Ιουνίου 2011

Μελετώντας την κατανομή της ύλης στο τοπικό Σύμπαν

Ο Γαλαξίας μας, μαζί με το τοπική ομάδα γαλαξιών (Ανδρομέδα, Νέφη του Μαγγελάνου και άλλοι μικρότεροι), τρέχουν με περίπου 2.5 εκατομμύρια χλμ/ώρα με κατεύθυνση τον αστερισμό του Κενταύρου. Η κίνηση του Γαλαξία αποτυπώνεται στο σχεδόν ομοιόμορφο πεδίο της μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου επιτρέποντας ακριβή μέτρηση της ταχύτητας και της διεύθυνσης.  Η ένταση της μικροκυματικής ακτινοβολίας εμφανίζεται μεγαλύτερη προς τη κατεύθυνση κίνησης και μικρότερη στην αντίθετη διεύθυνση.


Η κίνηση του Γαλαξία οφείλεται στη βαρυτική έλξη που ασκούν μεγάλες συγκεντρώσεις μάζας, όπως σμήνη και υπερσμήνη γαλαξιών, τα οποία βρίσκονται σχετικά κοντά σε αυτόν. Όμως μέχρι πρόσφατα οι επιστήμονες δεν είχαν πλήρη εικόνα της κατανομής της ύλης στο κοντινό Σύμπαν ώστε να υπολογίσουν με ακρίβεια τη συνολική βαρυτική έλξη που ασκείται στο Γαλαξία μας και να ελέγξουν αν αυτή είναι συμβατή με την κατεύθυνση και ταχύτητα κίνησης που αποτυπώνεται στα μικροκύματα.

Σε πρόσφατη δημοσίευση αστρονόμοι συγκέντρωσαν φασματοσκοπικές μετρήσεις των ταχυτήτων 70.000 γαλαξιών για να υπολογίσουν την απόσταση τους και να  ανασκευάσουν την κατανομή της ύλης στο κοντινό Σύμπαν. Τα αποτελέσματα φαίνονται σε τρισδιάστατη απεικόνιση στο παραπάνω σχήμα (και σε ταινία στο σύνδεσμο http://vimeo.com/24326732). Κάθε πλευρά του κύβου αντιστοιχεί σε περίπου 0.7 δισεκατομμύρια έτη φωτός και στο κέντρο του βρίσκεται ο Γαλαξία μας. Κάθε κουκκίδα μέσα στον κύβο αντιπροσωπεύει ένα γαλαξία για τον οποίο έχει μετρηθεί η απόσταση του. Υψηλές συγκεντρώσεις γαλαξιών, όπως σμήνη και υπερσμήνη, δείχνονται ως κόκκινες επιφάνειες. Τα ονόματα των πιο γνωστών από αυτά αναγράφονται. 

Το παραπάνω σχήμα αποτελεί την πλέον λεπτομερή περιγραφή της κατανομής της ύλης στο κοντινό Σύμπαν. Η μεγαλύτερη συγκέντρωση μάζας είναι το υπερσμήνoς Shapley το οποίο τραβάει την τοπική ομάδα γαλαξιών με περίπου 0.3 εκατομμύρια χιλιόμετρα/ώρα, περίπου 15% της συνολικής ταχύτητας σε σχέση με την μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου. 


Υπερσμήνη γαλαξιών όπως το Hydra-Centaurus και το Perseus-Pisces  αν και δεν έχουν τη μάζα του Shapley βρίσκονται πολύ πιο κοντά στο Γαλαξία μας και συνεπώς η βαρυτική έλξη που ασκούν είναι ισχυρότερη. Τον τραβάνε σε αντίθετες διευθύνσεις με ταχύτητες περίπου 2 και 1 εκατομμύρια χιλιόμετρα/ώρα, με τη συνισταμένη κίνηση να είναι προς την κατεύθυνση του Perseus-Pisces.


Οι αστρονόμοι πρόκειται να χρησιμοποιήσουν τον κατάλογο των γαλαξιών που αποτυπώνεται στο σχήμα για να υπολογίσουν, σε μελλοντική δημοσίευση, με ακρίβεια τη ταχύτητα και την κατεύθυνση κίνησης της τοπικής ομάδας.