Ogromne puste przestrzenie między galaktykami mogą rozciągać się na miliony lat świetlnych. Nowe badania ujawniły rozmiar i strukturę Pustki Lokalnej – rozległego obszaru znajdującego się na skraju naszej galaktyki.
Nasza planeta jest częścią Układu Słonecznego ukształtowanego dzięki sile grawitacji. Nasz Układ Słoneczny jest grawitacyjnie związany z naszą galaktyką – Drogą Mleczną, wraz z setkami milionów innych systemów planetarnych. Droga Mleczna z kolei jest częścią jeszcze większej struktury, którą kształtuje nie tylko grawitacja, ale także ekspansja Wszechświata.
Zespół astronomów kierowany przez Brenta Tully'ego z University of Hawaiʻi rzucił nieco więcej światła na nasze kosmiczne sąsiedztwo. Naukowcy dokonali pomiarów rozległego pustego regionu graniczącego z Drogą Mleczną zwanego Pustką Lokalną. Korzystając z obserwacji ruchów galaktyk badacze ustalili rozkład masy odpowiedzialnym za ten ruch i skonstruowali trójwymiarowe mapy naszego lokalnego Wszechświata.
Wyniki badań ukazały się na łamach pisma „The Astrophysical Journal”.
Galaktyki nie są równomiernie rozłożone we Wszechświecie. Nasza galaktyka jest częścią grupy galaktyk zwanych Grupą Lokalną. Grupa Lokalna tworzy jedną wielką strukturę połączoną siłą grawitacji i porusza się przez kosmos jako całość. Jest zdominowana grawitacyjnie przez Drogę Mleczną i jej rodzeństwo, Galaktykę Andromedy. Te dwie duże galaktyki posiadają wiele galaktyk satelickich związanych grawitacyjnie i uzupełniających Grupę Lokalną. Grupa Lokalna jest częścią jeszcze większej struktury zwanej supergromadą Laniakea, która zawiera ponad 100 tys. galaktyk.
Galaktyki nie tylko poruszają się wraz z ogólną ekspansją Wszechświata, ale także reagują na grawitacyjne przeciąganie sąsiadów i regionów o dużej masie. W konsekwencji poruszają się w kierunku najgęstszych obszarów i z dala od regionów o małej masie, czyli pustek.
W 1987 roku Tully i Richard Fisher zauważyli, że nasza galaktyka znajduje się na skraju rozległego pustego regionu, który nazwali Pustką Lokalną. Istnienie Pustki Lokalnej zostało powszechnie zaakceptowane, ale pozostało słabo zbadane, ponieważ leży za centrum naszej galaktyki, co sprawia, że jest zasłonięte przed naszymi oczami.
Teraz Tully i jego zespół zmierzyli ruchy 18 tys. galaktyk, co pozwoliło im skonstruować kosmograficzną mapę, która określa krawędź Pustki Lokalnej. Tej samej techniki użyli w 2014 roku, by zidentyfikować pełny zasięg naszej supergromady, czyli ponad 100 tys. galaktyk, nadając jej nazwę Laniakea, co oznacza „ogromne niebo” w języku hawajskim.
Kształt i zasięg tych kosmicznych struktur można zobaczyć na stworzonym przez naukowców filmie, który znajduje się poniżej.
Przez 30 lat astronomowie próbowali ustalić, dlaczego ruchy Drogi Mlecznej, naszej najbliższej dużej galaktyki - Andromedy i ich mniejszych sąsiadów odbiegają od ogólnej ekspansji Wszechświata. Nowe badanie pokazuje, że mniej więcej połowa tego ruchu jest generowana „lokalnie” z połączenia przyciągania z Gromady w Pannie (masywnej gromady galaktyk) i naszego udziału w ekspansji Pustki Lokalnej.
Cała materia przyciągana jest przez inną materię. Dlatego na mapie Wszechświata widzimy struktury włókien i „grudek” - skupisk materii. To powoduje też puste przestrzenie. Poza granicą Pustki Lokalnej nie ma nic, co mogłoby przyciągnąć jakąkolwiek materię, dlatego pustka rośnie. W rzeczywistości, gdyby losowo wybrać punkt w jakimś miejscu we Wszechświecie, prawdopodobnie trafiłoby na pustkę. Pustka jest bardziej powszechna od skupisk materii.
Gdy grawitacja powoduje, że galaktyki zbliżają się do siebie, otwierają się puste przestrzenie. Pustka Lokalna o średnicy około 150 milionów lat świetlnych jest szczególnie interesująca dla naukowców, ponieważ materia, z której składa się Droga Mleczna i reszta Grupy Lokalnej, prawdopodobnie pochodziła z Pustki Lokalnej. Badanie tych pustek powinno również powiedzieć nam coś o ciemnej materii.
Źródło: University of Hawaii, Science Alert
