Αστροφυσική, Διάστημα

Ο Γαλαξίας μας επιταχύνεται από μια περιοχή πολύ χαμηλής πυκνότητας που ήταν προηγουμένως αόρατη

Written by Δ.Μ.

Ο Γαλαξίαw μας ωθείται μέσα στο χώρο από ένα κενό που ονομάζεται Απωστικό Δίπολο. Με μια τρισδιάστατη απεικόνιση της ροής των γαλαξιών μέσα στο διάστημα οι αστρονόμοι βρήκαν ότι παρόλο που δεν μπορούμε να την αισθανθούμε είμαστε σε μια συνεχή κίνηση. Η Γη περιστρέφεται με μια ταχύτητα 1.600 χλμ./ώρα, ενώ περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο με 100.000 χλμ. /ώρα, ο Ήλιος μέσα στον Γαλαξία με 850.000 χλμ. /ώρα. τέλος ο Γαλαξίας μας κινείται στο διαστελλόμενο Σύμπαν ως προς τη Μικροκυματική Ακτινοβολία Υποβάθρου (CMB) με μια εκπληκτική ταχύτητα 630 χλμ. ανά δευτερόλεπτο. Αλλά τι αναγκάζει να ακολουθήσει αυτή τη διαδρομή ο Γαλαξίας μας;

Share

Ο Γαλαξίας μας ωθείται μέσα στο χώρο από ένα κενό που ονομάζεται Απωστικό Δίπολο. Με μια τρισδιάστατη απεικόνιση της ροής των γαλαξιών μέσα στο διάστημα οι αστρονόμοι βρήκαν ότι παρόλο που δεν μπορούμε να την αισθανθούμε είμαστε σε μια συνεχή κίνηση. Η Γη περιστρέφεται με μια ταχύτητα 1.600 χλμ./ώρα, ενώ περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο με 100.000 χλμ. /ώρα, ο Ήλιος μέσα στον Γαλαξία με 850.000 χλμ. /ώρα. τέλος ο Γαλαξίας μας κινείται στο διαστελλόμενο Σύμπαν ως προς τη Μικροκυματική Ακτινοβολία Υποβάθρου (CMB) με μια εκπληκτική ταχύτητα 630 χλμ. ανά δευτερόλεπτο. Αλλά τι αναγκάζει να ακολουθήσει αυτή την κίνηση με την εκπληκτική ταχύτητα ο Γαλαξίας μας;

cosmic_void_dipole_repellerΈνα τμήμα της τοπικής ομάδας γαλαξιών. Τα μαύρα βέλη δείχνουν την ύλη που ρέει σε αυτή τη βαρυτικά πυκνή περιοχή. Το γκρι-καφέ στα δεξιά της εικόνας είναι πιθανώς ένα μεγάλο αόρατο κενό (χαμηλής πυκνότητας),  που μας ωθεί προς το Υπερσμήνος του Σάρπλεϊ (με το πράσινο χρώμα), το οποίο με τη σειρά του βαρυτικά μας έλκει προς την κατεύθυνση αυτή. Το κίτρινο βέλος είναι η κατεύθυνση του λεγόμενου ‘’κοσμικού δίπολου’’.

Οι αστρονόμοι είχαν υποθέσει από τη δεκαετία του 1980 ότι μια πυκνή περιοχή του Σύμπαντος που ονομάζεται Μεγάλος Ελκυστής, ο οποίος αποτελείται από σμήνη γαλαξιών σε απόσταση 160 εκατομμυρίων ετών φωτός από τον Γαλαξία μας, έλκει τον Γαλαξία μέσα στο διάστημα. Αυτός ο Ελκυστής βρίσκεται στην περιοχή των σμηνών του Κενταύρου, του Γνώμονα, και της Ύδρας. Αργότερα πρότειναν ότι έφταιγε μια άλλη περιοχή με περισσότερα από 20 μεγάλα σμήνη γαλαξιών, που ονομάζεται Υπερσμήνος Shapley,  κάπου 600 εκατομμύρια έτη φωτός πέρα ​​από τον Μεγάλο Ελκυστή

Dipole_repellerΤώρα, άλλοι αστρονόμοι, με επικεφαλής τον καθηγητή Yehuda Hoffman στο Εβραϊκό Πανεπιστήμιο της Ιερουσαλήμ, αναφέρουν ότι ο Γαλαξίας μας όχι μόνο έλκεται αλλά επίσης και ωθείται. Σε μια μελέτη στο περιοδικό Nature Astronomy , η ομάδα περιγράφει μια άγνωστη περιοχή στην εξωγαλακτική γειτονιά μας, η οποία είναι σε μεγάλο βαθμό απαλλαγμένη από γαλαξίες (με μικρή πυκνότητα), που ασκεί μια απωθητική δύναμη στον Γαλαξία και στην Ανδρομέδα.

Αυτή την κίνηση την παρατηρούμε στους γειτονικούς γαλαξίες και εκτείνεται σε αποστάσεις άνω των 250 Mpc. Υπάρχει μια γνωστή υπέρπυκνη  περιοχή – το Υπερσμήνος Shapley – που δημιουργεί μια έλξη στη ροή των γαλαξιών. Βασικά η βαρύτητα είναι πάντα ελκυστική, αλλά αν υπάρχει μια περιοχή με χαμηλή πυκνότητα προφανώς ενεργεί ως βαρυτικός απωστής. Αυτό συμβαίνει επειδή υπάρχει λιγότερη έλξη προς την κατεύθυνση της χαμηλής πυκνότητας και μεγαλύτερη έλξη λόγω της υψηλότερης πυκνότητας σε άλλες κατευθύνσεις, οπότε αναγκάζει τα αντικείμενα να φεύγουν μακριά από την περιοχή χαμηλής πυκνότητας (Dipole Repeller). Αυτός ο βαρυτικός απωστής φαίνεται να βρίσκεται σε μια απόσταση περίπου 220 Mpc και αναμένεται να συμπίπτει με ένα κενό στην πυκνότητα των γαλαξιών. Αυτό το  κέντρο έλξης μαζί με ένα σχεδόν ίδιο κέντρο άπωσης φαίνεται να είναι οι σημαντικότεροι συντελεστές στο δίπολο της CMB.

Η ταχύτητα των 630 km /sec είναι περίπου διπλάσια από ό, τι θα έπρεπε να είναι, αν ήταν υπεύθυνη γι’ αυτήν μόνο το Υπερσμήνος Σάρπλεϊ  ή και ο Μεγάλος Ελκυστής, Αλλά η άπωση από τον κενό χώρο διπλασιάζει ουσιαστικά την ταχύτητα της τοπική ομάδα των γαλαξιών.

“Έτσι με αυτή την τρισδιάστατη απεικόνιση 3D της ροής των γαλαξιών διαπιστώσαμε ότι ο Γαλαξία μας επιταχύνεται από μια μεγάλη, παλαιότερα άγνωστη περιοχή χαμηλής πυκνότητας. Επειδή απωθεί και δεν ελκύει, αποκαλούμε αυτή την περιοχή Δίπολο Άπωσης», εξήγησε καθηγητής Hoffman. «Εκτός από την έλξη προς την γνωστή συγκέντρωση υπερσμηνών Shapley, απομακρυνόμαστε συγχρόνως από το πρόσφατα ανακαλυφθέντα Δίπολο Άπωσης (Dipole Repeller), οπότε έχει καταστεί εμφανές ότι η ώθηση και η έλξη έχουν παρόμοια σημασία στην τοποθεσία μας».

COBE_dipoleΤο δίπολο της CMB όπως υπολογίστηκε από το COBE, που αντιπροσωπεύει την κίνηση μας μέσω του Σύμπαντος σε σχέση με το πλαίσιο τηςυ CMB

Η παρουσία μιας τέτοιας περιοχής χαμηλής πυκνότητας είχε προταθεί προηγουμένως, αλλά η επιβεβαίωση της απουσίας γαλαξιών εκεί μέσα είχε μέχρι σήμερα αποδειχθεί δύσκολη. Χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, μεταξύ των άλλων ισχυρών τηλεσκοπίων, η ομάδα σχεδίασε ένα 3D χάρτη του λεγόμενου πεδίου ροής γαλαξιών.

Οι ροές ανταποκρίνονται άμεσα στην κατανομή και την κίνηση της ύλης μακριά από περιοχές που είναι σχετικά άδειες, προς περιοχές που είναι γεμάτες μάζα. Οι ερευνητές λοιπόν χρησιμοποίησαν τον χάρτη για να μελετήσουν τις ιδιόμορφες ταχύτητες – εκείνες που είναι μεγαλύτερες από την ταχύτητα διαστολής του σύμπαντος – των γαλαξιών γύρω από τον Γαλαξία μας για να ανακαλύψουν περιοχές που είναι πυκνές και τους προσελκύσουν.

Με τον εντοπισμό του Dipole Repeller, οι ερευνητές θα μπορούσαν να καθορίσουν τόσο την κατεύθυνση όσο και το μέγεθος της κίνησης του Γαλαξία. Η μελλοντική έρευνα θα χρησιμοποιήσει εξαιρετικά ευαίσθητες έρευνες σε οπτικά, σχεδόν υπέρυθρα και ραδιοφωνικά μήκη κύματος για τον εντοπισμό του μικρού αριθμού γαλαξιών σε αυτό το κενό και την επιβεβαίωση του Σίπολου Άπωσης.

Wikipedia, physics4u.gr και εδώ

About the author

Δ.Μ.

Share