Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Både push og pull driver vores galakser gennem rummet

Selvom vi ikke kan mærke det, vi er i konstant bevægelse:Jorden snurrer om sin akse ved omkring 1, 600 km/t; den kredser omkring solen ved omkring 100, 000 km/t; solen kredser om vores Mælkevejs galakse ved omkring 850, 000 km/t; og Mælkevejsgalaksen og dens ledsagende galakse Andromeda bevæger sig i forhold til det ekspanderende univers med omkring 2 millioner km/t (630 km pr. sekund). Men hvad driver Mælkevejens race gennem rummet?

Indtil nu, videnskabsmænd antog, at et tæt område af universet trækker os hen imod det, på samme måde som tyngdekraften fik Newtons æble til at falde til jorden. Den oprindelige "hovedmistænkte" blev kaldt Den Store Tiltrækker, et område med et halvt dusin rige galaksehobe 150 millioner lysår fra Mælkevejen. Kort efter, opmærksomheden blev henledt til et område med mere end to dusin rige klynger, kaldet Shapley-koncentrationen, som sidder 600 millioner lysår hinsides Great Attractor.

Nu rapporterer forskere ledet af prof. Yehuda Hoffman ved det hebraiske universitet i Jerusalem, at vores galakse ikke kun bliver trukket, men også skubbet. I en ny undersøgelse i det kommende nummer af Natur astronomi , de beskriver en hidtil ukendt, meget stor region i vores ekstragalaktiske kvarter. Stort set blottet for galakser, dette tomrum udøver en frastødende kraft på vores lokale gruppe af galakser.

"Ved 3-d kortlægning af strømmen af ​​galakser gennem rummet, vi fandt ud af, at vores Mælkevejsgalakse skynder sig væk fra en stor, tidligere uidentificeret område med lav tæthed. Fordi det frastøder snarere end tiltrækker, vi kalder denne region Dipole Repeller, " sagde prof. Yehuda Hoffman. "Ud over at blive trukket mod den kendte Shapley-koncentration, vi bliver også skubbet væk fra den nyopdagede Dipole Repeller. Derfor er det blevet tydeligt, at push og pull er af sammenlignelig betydning på vores lokation."

Dipole Repeller video. Videoen begynder med præsentationen af ​​storskalastrukturen ved hjælp af de overflader, der definerer filamenterne og knuderne i V-banen. Den lokale gruppes bevægelse i forhold til CMB vises med en gul pil. Væksten af ​​strømlines gennem integrationstrin fra en regelmæssig række af frø er illustreret. De fuldt udviklede strømlinjer viser tydeligt et mønster domineret af en enkelt repeller og en enkelt attraktor. Væksten af ​​strømlinjerne i anti-flowet vises på en lignende måde - anti-flowet frastødes af attraktoren og tiltrækkes af repelleren. En anden præsentation af flow- og anti-flow-strømlinjerne opnås ved at begrænse frøene af flow-linjerne til nærheden af ​​Repelleren (i blå-sort) og dem af anti-flowet til nærheden af ​​Attractor (i orange-rødt) ). Den attraktive strømning udvikler sig hovedsageligt i et plan, der indeholder de største overdensiteter:Perseus-Fiskene, Lepus og Hercules. Den frastødende anti-flow udvikler sig i det ortogonale plan, der svarer nogenlunde til den supergalaktiske ækvator. Videoen afslører den næsten nøjagtige justering af den lokale gruppes hastighedsvektor med Dipole Repeller og den meget dårligere justering med Shapley Attractor. Repelleren og attraktoren udgør lokale maksima og minima for gravitationspotentialet. Kredit:Yehuda Hoffman

Tilstedeværelsen af ​​et sådant område med lav tæthed er tidligere blevet foreslået, men at bekræfte fraværet af galakser ved observation har vist sig udfordrende. Men i denne nye undersøgelse, Hoffman, ved det hebraiske universitets Racah Institutes of Physics, arbejde med kolleger i USA og Frankrig, prøvet en anden tilgang.

Ved hjælp af kraftige teleskoper, blandt dem Hubble-rumteleskopet, de konstruerede et 3-dimensionelt kort over galaksens strømningsfelt. Flow er direkte reaktioner på fordeling af stof, væk fra områder, der er relativt tomme, og mod områder med massekoncentration; universets struktur i stor skala er kodet i galaksernes ?ow ?felt. De studerede de ejendommelige hastigheder - dem der overstiger universets ekspansionshastighed - af galakser omkring Mælkevejen, at kombinere forskellige datasæt af ejendommelige hastigheder med en streng statistisk analyse af deres egenskaber. De udledte derved den underliggende massefordeling, der består af mørkt stof og lysende galakser - overtætte områder, der tiltrækker og undertætte, der frastøder.

Ved at identificere dipolafviseren, forskerne var i stand til at forene både retningen af ​​Mælkevejens bevægelse og dens størrelse. De forventer, at fremtidige ultrafølsomme undersøgelser ved optiske, nær-infrarøde og radiobølgelængder vil direkte identificere de få galakser, der forventes at ligge i dette tomrum, og direkte bekræfte tomrummet forbundet med Dipole Repeller.