Už takmer sto rokov astronómovia pochopili, že vesmír je v stave expanzie. Je to dôsledok všeobecnej relativity a miera, v ktorej sa rozširuje, je známa ako Hubbleov konštant - pomenovaný po človeku, ktorý si tieto fenomény prvýkrát všimol. Astronómovia sa však tiež dozvedeli, že spolu s rozsiahlymi štruktúrami vesmíru sa galaxie a zhluky tiež približujú k sebe navzájom.
Po celé desaťročia sa astronómovia snažili sledovať, ako k týmto pohybom došlo v priebehu kozmickej histórie. A vďaka úsiliu medzinárodného tímu astronómov bola vytvorená najpodrobnejšia mapa doterajších obežných dráh galaxií, ktoré sa nachádzajú v Superklastriere Panny. Táto mapa obsahuje minulé pohyby takmer 1 400 galaxií v rámci 100 miliónov svetelných rokov vesmíru a ukazuje, ako sa zmenilo naše kozmické okolie.
Štúdia, v ktorej sa podrobne uvádza ich výskum, sa nedávno objavila v roku 2005 The Astrofyzical Journal pod názvom „Akčná dynamika miestneho superklastra“. V čele s Edwardom J. Shayaom z Marylandskej univerzity sa do tohto tímu zapojili členovia Astronomického inštitútu UH, Fyzikálneho ústavu Racah v Jeruzaleme a Inštitútu pre výskum základných zákonov vesmíru (IRFU) v Paríži.
Na účely svojej štúdie použil tím údaje z prieskumov CosmicFlows, série troch štúdií, ktoré vypočítali vzdialenosť a rýchlosť susedných galaxií v rokoch 2011 až 2016. Do týchto prieskumov bolo zapojených niekoľko členov študijného tímu, ktoré potom v spojení s inými odhadmi vzdialenosti a gravitačného poľa skonštruovať štúdiu masívneho toku Superklastora Panny.
Z tohto dôvodu boli schopní vytvoriť počítačové modely, ktoré zmapovali pohyby takmer 1 400 galaxií v priebehu 100 miliónov svetelných rokov av priebehu 13 miliárd rokov (len 800 miliónov rokov po Veľkom tresku). Ako Brent Tully, astronóm s Astronomickým ústavom UH a spoluautor štúdie, vysvetlil v tlačovej správe UH:
„Prvýkrát si nielen predstavujeme podrobnú štruktúru nášho miestneho superklastra galaxií, ale vidíme aj to, ako sa táto štruktúra vyvíjala v priebehu histórie vesmíru. Analógia je štúdium súčasnej geografie Zeme z pohybu doskových tektoník. “
Zistili, že ich modely dobre zapadajú do súčasného toku rýchlosti, čo znamená, že štruktúry a rýchlosti, ktoré pozorovali vo svojich modeloch, sa zhodujú s tým, čo bolo pozorované z galaxií v súčasnosti. Taktiež určili, že v oblasti priestoru, ktorý zmapovali, je hlavným gravitačným atraktorom Panenský klaster - vzdialený asi 50 miliónov svetelných rokov a obsahujúci 1300 až 2000 galaxií.
Okrem toho ich štúdia naznačila, že za posledných 13 miliárd rokov upadlo do panenského klastra viac ako tisíc galaxií, zatiaľ čo všetky galaxie v okruhu 40 miliónov svetelných rokov od klastra sa nakoniec zachytia. V súčasnosti leží Mliečna dráha hneď za touto zachytávacou zónou, ale Mliečna dráha aj galaxia Andromeda sú určené na to, aby sa zlúčili v nasledujúcich 4 miliárd rokoch.
Keď tak urobia, osud výslednej masívnej galaxie bude podobný zvyšku galaxií v študovanej oblasti. Išlo o ďalší krok so štúdiom, v ktorom tím zistil, že tieto fúzie sú iba súčasťou väčšieho modelu. V podstate v oblasti priestoru, ktorú pozorovali, existujú dva hlavné tokové vzorce. V rámci jednej pologule tohto regiónu sa všetky galaxie - vrátane Mliečnej dráhy - streamujú smerom k jedinému plochému listu.
Zároveň sa každá galaxia v celom objeme priestoru pohybuje smerom k gravitačným atraktorom, ktoré sa nachádzajú ďaleko za oblasťou štúdia. Zistili, že tieto vonkajšie sily nie sú ničím iným ako klaster Centaurus - zhluk stoviek galaxií, ktorý sa nachádza približne 170 miliónov svetelných rokov v súhvezdí Centaurus - a veľký atraktor.
Veľký atraktor je vzdialený 150 miliónov svetelných rokov a je tajomným regiónom, ktorý sa nedá vidieť kvôli jeho polohe (na opačnej strane Mliečnej dráhy). Po celé desaťročia však vedci vedeli, že naša galaxia a ďalšie blízke galaxie sa k nej približujú. Región je tiež jadrom superkterálu Laniakea, regiónu, ktorý pokrýva viac ako 500 miliónov svetelných rokov a obsahuje asi 100 000 veľkých galaxií.
Stručne povedané, zatiaľ čo vesmír je v stave expanzie, dynamika galaxií a zhlukov galaxií naznačuje, že sa stále tiahnu do užších štruktúr. V našom kozmickom susedstve je hlavným lákadlom klaster Panna, ktorý ovplyvňuje všetky galaxie v okruhu 40 miliónov svetelných rokov. Okrem toho nás ťahá za reťazec Centaurus Supercluster a Veľký atraktor (ako súčasť väčšieho superklastra Laniakea).
Mapovaním tohto procesu príťažlivosti, ktorý prebiehal za posledných 13 miliárd rokov, môžu astronómovia a kozmológovia vidieť, ako sa náš vesmír vyvíjal v priebehu väčšiny svojej histórie. S časom a vylepšenými nástrojmi, ktoré sú schopné pozerať sa ešte hlbšie do vesmíru (ako je napríklad James Webb Space Telescope), sa očakáva, že budeme môcť sondu ešte ďalej naspäť na začiatok vesmíru.
Mapovanie toho, ako sa náš vesmír zmenil v priebehu času, nielen potvrdzuje naše kozmologické modely a overuje prevládajúce teórie o tom, ako sa hmota správa na najväčšej stupnici (t.j. všeobecná relativita). Vedcom tiež umožňuje predpovedať budúcnosť nášho vesmíru s veľkou mierou istoty a modelovať, ako sa galaxie a superklastre nakoniec spoja a vytvoria ešte väčšie štruktúry.
Tím tiež vytvoril video ukazujúce výsledky svojej štúdie, ako aj interaktívny model, ktorý umožňuje používateľom skúmať referenčný rámec z viacerých výhodných bodov. Nezabudnite sa pozrieť na video nižšie a zamieriť na stránku UH, aby ste získali prístup k ich interaktívnemu modelu.
