Astronoomid on peaaegu sajandi jooksul mõistnud, et universum on laienemisseisundis. See on üldise relatiivsuse tagajärg ja selle laienemise kiirust nimetatakse Hubble'i konstandiks - see on nimetatud mehe järgi, kes nähtusi esmakordselt märkas. Kuid ka astronoomid on õppinud, et Universumi suuremahuliste struktuuridega vastu pidades on ka galaktikad ja kobarad liikunud lähemale ja üksteise suhtes.
Astronoomid on aastakümnete vältel püüdnud jälgida, kuidas need liikumised on toimunud kosmilise ajaloo jooksul. Ja tänu rahvusvahelise astronoomide meeskonna jõupingutustele on loodud täpseim kaart galaktikate orbiitide kohta, mis asuvad Neitsi superklastris. See kaart hõlmab peaaegu 1400 galaktika varasemat liikumist 100 miljoni valgusaasta jooksul kosmoses, näidates, kuidas meie kosmiline naabrus on muutunud.
Nende uurimistööd üksikasjalikult kirjeldav uuring ilmus hiljuti Astrofüüsikaline ajakiri pealkirja all „Kohaliku superklastri tegevusdünaamika“. Edward J. Shaya juhtimisel Marylandi ülikoolist kuulus meeskonda UH Astronoomia Instituudi, Jeruusalemma Racah Füüsika Instituudi ja Pariisi Universumi põhiseaduste uurimise instituudi (IRFU) liikmed.
Uuringu huvides kasutas meeskond andmeid CosmicFlowi uuringutest - kolme uuringu seeriast, mis arvutasid naabergalaktikate vahemaad ja kiirust aastatel 2011–2016. Nendesse uuringutesse olid kaasatud mitu uurimisrühma liiget, kes seejärel koos teiste kauguse ja gravitatsioonivälja hinnangutega, et ehitada Neitsi superklassi massiline vooluhulga uuring.
Sellest alates suutsid nad luua arvutimudelid, mis kaardistasid peaaegu 1400 galaktika liikumist 100 miljoni valgusaasta jooksul ja 13 miljardi aasta jooksul (vaid 800 miljonit aastat pärast Suurt Pauku). Nagu BNS Tully, UH astronoomia instituudi astronoom ja uuringu kaasautor selgitas UH pressiteates:
„Esmakordselt ei visualiseeri mitte ainult meie galaktikate kohaliku superklassi detailset ülesehitust, vaid näeme, kuidas see struktuur universumi ajaloo jooksul välja kujunes. Analoogiaks on Maa praeguse geograafia uurimine plaaditektoonika liikumisest. ”
Nad leidsid, et nende mudelid sobivad tänapäevase kiiruse vooluga hästi, mis tähendab, et nende mudelites täheldatud struktuurid ja kiirused sobivad tänapäeva galaktikatest vaadeldudga. Samuti tegid nad kindlaks, et nende kaardistatud kosmosealal on peamine gravitatsiooniline atraktor Neitsi klaster - see asub umbes 50 miljoni valgusaasta kaugusel ja sisaldab 1300 kuni 2000 galaktikat.
Veelgi enam, nende uuring näitas, et viimase 13 miljardi aasta jooksul on Neitsi klastrisse langenud enam kui tuhat galaktikat, samas kui lõpuks jäädvustatakse kõik galaktikad, mis asuvad klastrist 40 miljoni valgusaasta kaugusel. Praegu asub Linnutee just sellest püüdmistsoonist väljaspool, kuid nii Linnutee kui ka Andromeda galaktika on kavandatud järgmise 4 miljardi aasta jooksul ühinema.
Kui nad seda teevad, on saadud massiivse galaktika saatus sarnane ülejäänud uuritavas piirkonnas asuvate galaktikatega. See oli veel üks uuringust võetud kogemus, kus meeskond leidis, et need ühinemisüritused on vaid osa suuremast mustrist. Põhimõtteliselt on nende vaadeldava kosmose piirkonnas kaks ülevoolavat voolumudelit. Selle piirkonna ühes poolkeras voolavad kõik galaktikad - sealhulgas Linnutee - ühe lameda lehe poole.
Samal ajal liigub iga galaktika kogu kosmose ruumala suunas gravitatsiooniliste atraktorite poole, mis asuvad uuritavast alast kaugemal. Nad leidsid, et need välisjõud pole keegi muu kui Centauruse superklaster - sadade galaktikate klaster, mis asub umbes 170 miljoni valgusaasta kaugusel Centauruse tähtkujus - ja suur ligitõmbaja.
Suur vaatamisväärsus asub 150 miljoni valgusaasta kaugusel ja see on salapärane piirkond, mida selle asukoha tõttu (Linnutee vastasküljel) näha pole. Kuid aastakümneid on teadlased teadnud, et meie galaktika ja teised läheduses asuvad galaktikad liiguvad selle poole. See piirkond on ka Laniakea superklastri tuum - piirkond, mis hõlmab üle 500 miljoni valgusaasta ja sisaldab umbes 100 000 suurt galaktikat.
Lühidalt, kui Universum on laienemisseisundis, siis galaktikate ja galaktikaparvede dünaamika näitab, et nad gravitatsioonivad endiselt rangemateks struktuurideks. Meie kosmilise naabruskonna peamiseks tõmbenumbriks on selgelt Neitsiklaster, mis mõjutab kõiki galaktikaid 40 miljoni valgusaasta raadiuses. Peale selle tõmbab meie stringe Centaurus Supercluster ja Great Attractor (osana suuremast Laniakea Superclusterist).
Kaardistades seda viimase 13 miljardi aasta jooksul toimunud külgetõmbeprotsessi, näevad astronoomid ja kosmoloogid, kuidas meie Universum on enamuse oma ajaloo jooksul arenenud. Aja jooksul ja täiustatud instrumentidelt, mis on võimelised kosmosesse veelgi sügavamale vaatama (näiteks James Webbi kosmoseteleskoop), peaksime eeldatavasti olema kosmosesüsteemi alguse poole veelgi sondeeritavad.
Kaardistamine, kuidas meie Universum on aja jooksul muutunud, mitte ainult ei kinnita meie kosmoloogilisi mudeleid ja kontrollib valdavaid teooriaid selle kohta, kuidas mateeria käitub suurima skaala järgi (s.o üldine relatiivsus). Samuti võimaldab see teadlastel õiglase kindlusega ennustada meie Universumi tulevikku, modelleerides seda, kuidas galaktikad ja superparved lõpuks kokku saavad, moodustades veelgi suuremad struktuurid.
Meeskond lõi ka video, milles näidati nende uuringu tulemusi, ning ka interaktiivse mudeli, mis võimaldab kasutajatel uurida mitmest vaatepunktist koosnevat tugiraami. Vaadake kindlasti allolevat videot ja minge nende interaktiivsele mudelile juurde UH-lehele.
