Viime vuosikymmeninä ymmärryksemme maailmankaikkeudesta on laajentunut huomattavasti. Avaruudessa on kuitenkin edelleen monia salaisuuksia, ja suuri vetovoima on yksi niistä.
Noin 40 vuotta sitten, tähtitieteilijät tajusivat, että galaksi liikkuu avaruuden läpi paljon odotettua nopeammin. Joten Linnunrata kulkee avaruuden läpi nopeudella 2,2 miljoonaa kilometriä tunnissa - 2,5 tuhat kertaa nopeammin kuin lentokone, 55 kertaa nopeampi kuin maapallosta pakoonjäämisen nopeus ja kaksi kertaluokkaa suurempi kuin itse galaksista paeta. Mistä tämä nopeus tulee, ei ole kuitenkaan selvää.
Big Bang -teorian mukaan maailmankaikkeuden jokaisen pisteen tulisi siirtyä tasaisesti kaikista muista pisteistä. Toisin sanoen Linnunradan ympärillä olevien galaksien tulisi siirtyä pois siitä samalla nopeudella, eikä Galaksin itsensä viitekehyksessä pitäisi olla mitään asianmukaista liikettä.
Oikea liike voi syntyä sellaisista aineen keräyksistä kuin massiiviset galaktiikkaklusterit. Galaktiklusterin lisägravitaatiovaikutus voi hidastaa tai jopa kääntää maailmankaikkeuden laajenemisen tietyn viitekehyksen välittömässä läheisyydessä.
Tällaisia klustereita ei kuitenkaan havaita Linnunradan suuntaan. Galaktian läheisyydessä on paljon galakseja ja runsaasti säteilyä, jota röntgensäteillä on havaittu, mutta mikään ei ole riittävän suuri selittämään havaintoja.
Panoraamakuva taivaasta infrapuna-alueella, joka kuvaa kaikki havaittavissa olevat galaksit Linnunradan ulkopuolella / IPAC / Caltech / Thomas Jarrett / Wikipedia Commons.
Mitä me näemme? Voisiko se olla erittäin tiheä pimeän aineen klusteri? Vai onko nykypäivän teoria massan ja liikkeen alkuperästä väärä? Carnegie-instituutin tähtitieteilijä Alan Dressler kutsui tätä puuttuvaa ainepitoisuutta suureksi vetovoimaksi.
Mainosvideo:
Piilotettu vetovoima
Pystyykö Linnunrata pyyhkäisemään avaruuden läpi kuin kehruukiekko ja estämään kaukaisen painovoiman vetäjän lähteen? Voisiko olla supermassiivista galaksiklusteria (jonka pitäisi olla 10 000 Andromedan galaksia), jota emme voi nähdä johtuen tiheästä pölykerroksesta galaksin levyn sisällä?
1990-luvun lopulla ryhmä tutkijoita alkoi käyttää tuolloin innovatiivista instrumenttia, joka oli kiinnitetty Parkesin teleskooppiin New South Walesissa, Parkesin monikeilavastaanottimeen. Sen ainutlaatuinen herkkyys ja näkökenttä mahdollistivat ennennäkemättömän herkän taivaan radiotutkimuksen.
Parksin radioteleskooppi / Robert Kerton / CSIRO / Wikipedia.
Nämä tutkimukset tehtiin mahdolliseksi virittämällä vastaanotin neutraalille vetyradioyhteydelle. Huolimatta siitä, että tämä on heikko linja, vastaanottimen herkkyys mahdollisti tuhansien galaksien rekisteröinnin "sokean taivaan" tutkimuksissa. Lisäksi radioaalloilla säteily kulkee suoraan Linnunradan pölykerroksen läpi. Itse asiassa galaksista tulee näkymätön.
Neutraalin vetylinjan HI Parkes All-Sky -kysely (HIPASS) auttoi tarkkailemaan koko eteläistä taivasta ensimmäistä kertaa. Lisäksi HIPASS oli ensimmäinen herkkä taivaan tutkimus galaktisen vedyn suhteen koskaan teleskoopilla. Mikään odottamaton tai epätavallinen ei ole löytynyt Linnunradan ulkopuolelta.
Tutkijat ovat todenneet, että tarkempi tarkkailu on tarpeen. Teoreettiset mallit voidaan haastaa vain, jos mitään ei löydy 200 miljoonan valovuoden sisällä.
Siten suoritettiin sarja yksityiskohtaisia havaintoja Linnunradan levyn ja kohouman ulkopuolella olevasta paikallisuniversumista - taas Parks-kaukoputken avulla.
Siellä on jotain
Nämä tutkimukset saatiin päätökseen 2000-luvun puoliväliin mennessä. Linnunradan radiotietojen analysoinnin monimutkaisuuden vuoksi (kosmisten säteilyjen aiheuttaman ylimääräisen melun aiheuttama) niitä käsiteltiin vasta vuoteen 2016 mennessä.
Viiden asteen sisällä Linnunradan levystä löydettiin 883 galaksia ja vielä 77 löydettiin galaksien pohjoisosan kahdesta osasta, joka on näkyvissä Parks-kaukoputkesta. Vain pieni osa näistä galakseista oli aikaisemmin optisesti havainnut punasiirtymää, mikä tarkoittaa, että etäisyys niihin oli arvioitu. Suuri vetovoima sijaitsee tällä alueella, vaikka sitä ei ollut mahdollista löytää suoraan.
Shapley-superklusterin ydin - havaittavissa olevan maailmankaikkeuden suurin kosminen rakenne / ESA / Planck Collaboration / JEWEL SAMAD / AFP.
Ja vaikka on jo kauan tiedetty, että tällä alueella on tietty poikkeavuus, kaikki alkoi saada erityispiirteitä vasta näiden tutkimusten jälkeen. Seurauksena tämän liiallisen tiheyden sijainti ja vahvuus selvisivät melko hiljattain.
Onko hän niin mahtava
Parks-observatorion työ on auttanut avaamaan uusia galakseja, galaksi-klustereita ja jopa uusia kosmisen verkon säikeitä. Välittömän painovoima-anomalian suhteen havainnot lisäsivät sen sijaan, että havainnot vain pahensivat sitä ympäröivää mysteeriä. Ongelmana on, että liiallinen tiheys on Linnunradan levyn toisella puolella. Suuren vetovoiman ja meidän välillä on valtava tähtiä, kosmisen pölyn ja kaasun kerääntyminen.
Kaikki tämä vaikeuttaa kyseiseltä alueelta tulevan valon huomioon ottamista, ja sen havaitseminen ja tutkiminen on mahdotonta. Tätä aluetta on kutsuttu nimeltä välttämisen vyöhyke, ja suuren vetovoiman uskotaan olevan sen keskellä. Aika ajoin jotain onnistuu päästä läpi tämän alueen. Röntgen- ja radiotähtitieteilijät ovat vasta alkamassa tarkkailla sitä, mikä on toisella puolella, mutta toistaiseksi kuva on hyvin pilvinen ja lievästi sanottuna epätäydellinen.
Vältialueen kaavamainen kuvaus / Science ABC.
Tuhoamiskurssi?
Ainoa, mitä tähtitieteilijät tietävät varmasti, on se, että Linnunrata ja muut superklusterimme galaksit ovat matkalla kohti suurta vetovoimaa. Kukaan ei oikein tiedä, mitä tämä voi tarkoittaa tai jos planeettamme on vaarassa. Tähtitieteilijät sanovat, että vie enemmänkin vuosia oppiaksesi lisää tästä poikkeavuudesta. Jotkut asiantuntijat eivät pidä tätä uhkana, kun taas toiset väittävät, että kaikki galaksit ja klusterit sulautuvat yhä suurempiin superluokkiin, ja niin maailmankaikkeus loppuu - tämä on osa suurta puristusta, joka voisi teoreettisesti seurata suurta räjähdystä.
Älä kuitenkaan ole järkyttynyt. Vaikka suuri vetovoima ei aiheuta uhkaa, meillä on edessään sellaisia ongelmia kuin ilmastonmuutos, jättiläisen astroidin mahdollinen törmäys maan kanssa tai supervulkaanipurske, jonka seurauksena tulivuoren talvi tulee ja mahdollisesti ihmiskunta kuolee. Vaikka selviäisimme kaikissa edellä mainituissa tilanteissa, meillä on edessään Auringon kuolema seitsemästä kahdeksaan miljardiin vuoteen, Higgs-kentän romahtaminen tai maailmankaikkeuden lämpökuolema. Siitä huolimatta voidaan turvallisesti sanoa, että suuri vetovoima on salaperäisin skenaario kaikkien apokalypsistä.
Vladimir Guillen