כוכב הלכת שלנו הוא חלק מהמבנה הגדול יותר של מערכת השמש, שעוצב ויציב על ידי כוח הכובד. מערכת השמש שלנו קשורה בכבידה לגלקסיית שביל החלב, יחד עם מאות מיליוני מערכות סולריות אחרות. והגלקסיה שלנו היא גם חלק ממבנה גדול יותר, שבו לא רק כוח הכבידה, אלא גם התפשטות היקום, צורות ותבניות המבניות. עבור קוראי מגזיני החלל הרגילים, שום דבר מזה אינו חדשותי.
כעת מחקר חדש שופך מעט אור על חלק סקרן בשכונה הקוסמית שלנו, שבה בעצם אין דבר: ה- Local Void.
הגלקסיות אינן מתפשטות באופן שווה ברחבי היקום. הם יוצרים חוטים וגושים ברחבי החלל. גלקסיית שביל החלב שלנו היא חלק מקבוצת גלקסיות הנקראת הקבוצה המקומית. הקבוצה המקומית נשלטת על ידי שביל החלב ואחיה הגדול יותר, גלקסיית אנדרומדה. גלקסיות הגמדים הרבות הנאחזות בכבידה בכביש החלב ואנדרומדה מסובבות את אוכלוסיית הקבוצה המקומית. הקבוצה המקומית עצמה היא חלק ממבנה גדול עוד יותר, המכונה Super Cluster Laniakea המכיל מעל 100,000 גלקסיות.
הגבול עם הגלקסיה שלנו הוא אזור מובהק של כלום, המכונה ה- Void Local. ה- Void המקומי הוא חלק מהמבנה הקוסמי העצום בשכונה שלנו, אזור נטול גלקסיות (כמעט.) מדענים רוצים לדעת יותר על השכונה הגלקטית שלנו, ומחקר חדש שפורסם בכתב העת האסטרונומי ממפה את היקף ה- Void המקומי.
שביל החלב שלנו הוא לא רק חלק מקבוצת הגלקסיות המקומיות, אלא הוא חלק ממה שמכונה הגיליון המקומי. הגיליון המקומי הוא מערך גלקסיות שטוח הגובל ב"אין המקומי ". הגיליון המקומי כולל לא רק את שביל החלב, אלא גם חברים אחרים בקבוצה המקומית, וכמה גלקסיות אחרות. שביל החלב, יחד עם שאר הגיליון המקומי, מתרחק מהחלל במהירות 260 קמ"ש.
כל החומר נמשך לחומר אחר על ידי כוח המשיכה. זו הסיבה שאנו רואים מבני נימה ומבנים גושים במפה הגדולה של היקום. זו גם הסיבה שיש חללים. ברגע שמתחיל חלל, אין שם כדי למשוך שום עניין, והריק צומח. למעשה, אם היית בוחר נקודה באופן אקראי ביקום, רוב הסיכויים שתבחר חלל. האין נפוץ יותר מאשר משהו-נס.
המחקר החדש נקרא "Cosmicflows-3: Cosmography of the Void Local". Cosmicflows-3 הוא קומפנדיום של מעל 17,000 מרחקי גלקסיה בשכונה הקוסמית שלנו, והוא מהווה מפה חדשה ומעודכנת של ה- Local Void העצום. זו המהדורה השלישית של הקומפנדיום, וכל מהדורה חדשה יותר יסודית מהקודמת.
כאשר כוח הכבידה גורם לגלקסיות לנוע זו אל זו, חללים נפתחים. ה- Void המקומי מעניין במיוחד מדענים מכיוון שהעניין שמרכיב את שביל החלב ושאר הקבוצה המקומית הגיע ככל הנראה מה- Void Local. לימוד חללים אלה אמור גם לספר לנו משהו על Dark Matter. קשה ללמוד את ה- Void המקומי מכיוון שהוא שוכן מאחורי המסה המרכזית של שביל החלב, וחוסם אותו מההשקפה.
המחבר הראשי של המחקר החדש הזה הוא ר 'ברנט טולי, מאוניברסיטת הוואי? I. מכון לאסטרונומיה (IfA.) טולי ושאר הצוות האחראי על המחקר גילו את המכשול הזה על ידי התבוננות בתנועות הגלקסיות, ו ואז מסיק את חלוקת המסה האחראית לתנועה.
תנועה זו אינה נובעת רק מכוח הכבידה, אלא גם התרחבות היקום. הצוות שעומד מאחורי המחקר משתמש בתנועת הגלקסיות כדי לא רק להסיק את התפלגות ההמונים, אלא גם כדי לבנות מפות תלת ממדיות של שכונת היקום שלנו.
הם השתמשו בנתונים אלה כדי לבנות מפה קוסמוגרפית המדגישה את הגבול בין אוסף החומר לבין היעדר החומר המגדיר את קצה ה- Void Local. זו אותה טכניקה בה השתמשו טולי ומדענים אחרים בשנת 2014 בכדי לזהות את מלוא היקף צבר-העל הביתי שלנו, שמונה למעלה ממאה אלף גלקסיות. (הם כינו את זה לניאקאה, ופירושו "גן עדן עצום" בהוואי.)
הסרטון שלהלן מסביר את ממצאי המחקר ואת צורתם של צורת המקומיות והמבנים הסובבים אותם.
יש גם מפה תלת מימדית אינטראקטיבית של ה- Local Void שמציגה הכל תוך 5 שניות תמציתיות. תבדוק את זה.
אז מה המסקנה?
עוד בשנת 2007 טולי מצא כי החלל מתרחב. זה היה מבוסס על נוכחותה של גלקסיה ננסית בתוך החלל. זה גם הראה כמה גדול החלל. גלקסיית הגמדים ברחה מהחלל במהירות של 350 קמ"ש. זה אומר שה- Void המקומי צריך להיות עצום, לפחות 150 מיליון שנות אור לרוחב. הסיבה לכך היא שככל שהגמד נוסע מהר יותר, כך כוח הכבידה של החלל צריך להיות חלש יותר, כלומר הוא צריך להיות גדול יותר.
בשלושת העשורים האחרונים מנסים אסטרונומים להבין את תנועות שביל החלב, שכנת הגלקסיה הגדולה שלנו אנדרומדה, ושכניהם הקטנים יותר. כולם חורגים מההתרחבות הכוללת של היקום ביותר מ- 600 קמ"ש (1.3 מיליון קמ"ש). מחקר חדש זה מראה שכמחצית מתנועתו זו נוצרת "באופן מקומי" משילוב משיכה מאשכול הבתולות הסמוך וההשתתפות שלנו בהרחבת ה- Void המקומי ככל שהוא הולך ומתרוקן.
מגורים ליד חלל שכולל 150 מיליון שנות אור עלול להישמע מעורער. כל האין הזה, כל כך קרוב. אבל ככה זה בדיוק.
זה לא שאנחנו הולכים להישאב לחלל הריק. למעשה ההפך הוא הנכון. חוסר החומר בריק פירושו חוסר כוח משיכה, ואנחנו מתרחקים לאט ממרכז החלל, בעמדתנו עם הגלקסיות האחרות בגליון המקומי.
אבל זה שם. זה אומר משהו בעיצוב המתמשך של היקום, והוא עשוי לספר לנו משהו על איך שביל החלב התגלה. המשך לעקוב.
מקורות:
- הודעה לעיתונות: אסטרונומים ממפים חלל עצום בשכונה הקוסמית שלנו
- נייר מחקר: Cosmicflows-3: Cosmography of the Void Local
- מגזין החלל: מהי הקבוצה המקומית?
- כניסה לוויקיפדיה: הביטול המקומי
- מדען חדש: חסר גמד חסר האש הוא גדול ממחשבה
- עבודת מחקר: סופר קלוקר הגלקסיות של לניאקאה
