Dodano: 14 lipiec 2020r.

Za Drogą Mleczną odkryto gigantyczną strukturę rozciągającą się na 1,4 miliarda lat świetlnych

Astronomowie zlokalizowali gigantyczną strukturę, jedną z największych w znanym nam Wszechświecie. Ściana Bieguna Południowego, bo tak ją nazwano, rozciąga się na 1,4 miliarda lat świetlnych i zawiera setki tysięcy galaktyk. Do tej pory ukrywała się przed nami w obszarze zasłoniętym z perspektywy Ziemi, przez Drogę Mleczną.

Za Drogą Mleczną odkryto gigantyczną strukturę rozciągającą się na 1,4 miliarda lat świetlnych

 

Mapowanie Wszechświata nie jest takie proste. Obecna technologia pozwala nam obserwować obiekty znajdujące się w odległości kilkudziesięciu miliardów lat świetlnych, ale generowanie trójwymiarowych map przestrzeni z perspektywy naszego punktu obserwacyjnego, czyli z perspektywy Ziemi, wciąż stanowi poważne wyzwanie. Astronomowie opracowali techniki wykrywania i mapowania obiektów, których nie mogą zobaczyć bezpośrednio i to te wysiłki doprowadziły do ujawnienia masywnej, kosmicznej struktury, nazwanej Ścianą Bieguna Południowego.

Międzynarodowy zespół naukowców poinformował o odkryciu Ściany Bieguna Południowego w artykule opublikowanym w czasopiśmie „The Astrophysical Journal”. Odkrycia dokonano na podstawie danych pokazujących ruch galaktyk w przestrzeni kosmicznej widocznej z Ziemi.

Wielkie struktury we Wszechświecie

Galaktyki nie są po prostu rozrzucone losowo po całym Wszechświecie. Gromadzą się w większe grupy wzdłuż masywnych włókien wodoru i oddzielone są gigantyczną, niemal pustą przestrzenią. Struktury te rozciągają się na setki milionów lat świetlnych. Są to największe struktury w znanym nam Wszechświecie.

Odkryta właśnie Ściana Bieguna Południowego porównywana jest swoimi rozmiarami do Wielkiej Ściany Sloan, szóstej co do wielkości strukturze w znanym nam Wszechświecie. Inne zidentyfikowane podobne struktury to chociażby Wielka Ściana Herkules-Korony Północnej – największa struktura we Wszechświecie, rozciągająca się na ponad 10 miliardów lat świetlnych – 10 proc. obserwowanego Wszechświata.

Struktury te, gromady i supergromady galaktyk, które zawierają, łączą się w tzw. kosmiczną sieć. Zmapowanie jej jest jednym z głównych celów kosmologii. Powiedziałoby nam to nie tylko o strukturze Wszechświata i jego wnętrzu, ale mogłoby również pomóc nam lepiej zrozumieć, w jaki sposób Wszechświat powstał i jak ewoluował w czasie.

Ściana Bieguna Południowego

Dlaczego to odkrycie jest wyjątkowe? Bo ta ogromna struktura est tak blisko. Ściana Bieguna Południowego znajduje się w odległości zaledwie pół miliarda lat świetlnych. W rzeczywistości jest to też jeden z powodów, dla których tak trudno było ją znaleźć - znajduje się tuż za galaktyką Drogi Mlecznej, w miejscu, gdzie jasność galaktyki nie pozwala na dokładne obserwacje.

Odkrycia dokonał Daniel Pomarède z Uniwersytetu Paris-Saclay wraz z zespołem R. Brenta Tully'ego z Uniwersytetu Hawajskiego.

- Można się zastanawiać, jak tak duża i niezbyt odległa struktura pozostała niezauważona. Wynika to z jej położenia w rejonie nieba, który nie został całkowicie zbadany i gdzie bezpośrednie obserwacje są utrudnione przez widoczne na pierwszym planie świecące obłoki galaktycznego pyłu – powiedział Pomarède dodając, że struktura została znaleziona dzięki wpływowi grawitacyjnemu, jaki wywiera na otaczający ją Wszechświat.

Przesunięcie ku czerwieni

Zamiast próbować bezpośrednio zobaczyć zasłonięty obszar, naukowcy wykorzystali dane z poprzednich badań, aby określić ruch odległych galaktyk, które mogli zobaczyć. Wzięli pod uwagę, jak szybko galaktyki oddalają się od Ziemi, a także siły grawitacyjne działające na nie z innych kierunków. Uzyskana w ten sposób mapa ujawniła kolosalne zagęszczenie masy.

Jak przyznał Pomarède, kosmografowie zazwyczaj określają odległość do obiektów za pomocą przesunięcia ku czerwieni, prędkości, z jaką dany obiekt oddala się od nas. Zjawisko to jest związane z nieustającym rozszerzaniem się Wszechświata. Im dalej znajduje się obiekt, tym szybciej zdaje się on oddalać od Ziemi. Obserwacji tych po raz pierwszy dokonał Edwin Hubble w 1929 roku.

Ale Pomarède i jego koledzy zastosowali nieco inną technikę. Zespół przeprowadził obserwacje przesunięcia ku czerwieni w ramach swoich badań nieba, ale dodał także pomiary prędkości niektórych galaktyk, co ilustruje ich wzajemne oddziaływania grawitacyjne. Ta technika może pomóc dostrzec niewidzialne i chociaż jest zwykle używana do badania ciemnej materii, może także uwidocznić masywne obiekty przesłonięte jasnym światłem. Korzystając z tych danych, naukowcy byli w stanie po raz pierwszy zidentyfikować Ścianę Bieguna Południowego.

Dzięki zastosowaniu algorytmów przyglądających się osobliwemu ruchowi w galaktykach, zespół był w stanie wykreślić trójwymiarowy rozkład materii wewnątrz i wokół niewidocznej z Ziemi strefy. Powstała mapa pokazała ogromną strukturę znajdującą się mniej więcej na środku południowego bieguna nieba z wielkim skrzydłem rozchodzącym się z jednej strony na północ w kierunku gwiazdozbioru Wieloryba, a drugim ramieniem rozciągającym się w kierunku konstelacji Ptaka Rajskiego.

 

Źródło: Live Science, fot. D. Pomarede, R. B. Tully, R. Graziani, H. Courtois, Y. Hoffman, J. Lezmy . Na zdjęciu wizualizacja przedstawiająca Ścianę Bieguna Południowego w pobliżu najbardziej wysuniętej na południe części nieba