Team redefinerer kosmisk hastighedsweb

Det kosmiske net - fordelingen af ​​stof på de største skalaer i universet - er normalt blevet defineret gennem fordelingen af ​​galakser. Nu, en ny undersøgelse af et team af astronomer fra Frankrig, Israel og Hawaii demonstrerer en ny tilgang. I stedet for at bruge galaksepositioner, de kortlagde bevægelser for tusinder af galakser. Fordi galakser trækkes mod tyngdekraftsattraktorer og bevæger sig væk fra tomme områder, disse bevægelser tillod teamet at lokalisere det tættere stof i klynger og filamenter og fraværet af stof i områder kaldet hulrum.

Materiale blev fordelt næsten homogent i det meget tidlige univers, med kun små variationer i tæthed. Over universets 14 milliarder år lange historie, tyngdekraften har virket for at trække stof sammen nogle steder og efterlade andre steder mere og mere tomt. I dag, sagen danner et netværk af knuder og forbindelsesfilamenter, der omtales som den kosmiske bane. Det meste af denne sag er i en mystisk form, det såkaldte "mørke stof". Galakser har dannet sig ved de højeste koncentrationer af stof og fungerer som fyrtårne, der belyser den underliggende kosmiske struktur.

Den nyligt definerede kosmiske hastighedsbane definerer universets struktur alene ud fra hastighedsinformation. I de regioner med rigelige observationer, strukturen af ​​hastighedsbanen og banen, der udledes af placeringen af ​​galaksefyrene, er ens. Denne aftale giver en stærk bekræftelse af den grundlæggende idé om, at strukturen udviklede sig fra væksten af ​​oprindeligt små udsving gennem gravitationsattraktion.

Den kosmiske hastighedswebanalyse blev ledet af Daniel Pomarede, Atomenergicenter, Frankrig, i samarbejde med Helene Courtois ved University of Lyon, Frankrig; Yehuda Hoffman ved Det hebraiske universitet, Israel; og Brent Tully ved University of Hawaii Institute for Astronomy.

"Med galaksernes bevægelser, vi kan udlede, hvor hele massen er placeret:galakserne og det 5 gange mere rigelige gennemsigtige stof (normalt forkert kaldet mørkt stof). Denne samlede tyngdekraft sammen med udvidelsen af ​​universet, er ansvarlig for de bevægelser, der skaber universets arkitektur. Tyngdekraften fra galakser alene kan ikke skabe dette netværk, vi ser, "sagde Dr. Courtois.

Dr. Tully tilføjer, "I øvrigt, et bredt område af universet er skjult bag den tilslørende disk i vores egen Mælkevejs galakse. Vores rekonstruktion af strukturen med hastighedsbanen afslører for første gang filamenter af stof, der strækker sig hele vejen rundt om himlen og let følges gennem disse områder med tilsløring. "

Denne definition af den kosmiske hastighedsbane blev muliggjort af den store og sammenhængende samling af galakse -afstande og -hastigheder i Cosmicflows -serien. Den aktuelle analyse er baseret på en undersøgelse af 8, 000 galakser i den anden udgivelse af Cosmicflows. Den tredje udgivelse, med over dobbelt så mange galakse -afstande og -hastigheder er allerede tilgængelig, og vil afsløre den kosmiske hastighedsbane i stadig mere detaljerede detaljer.

Nøgleelementet i programmet er erhvervelse af gode afstande til galakser. Der bruges flere metoder, såsom at udnytte de kendte lysstyrker hos gamle stjerner, der lige er begyndt at brænde Helium i deres kerner, og forholdet mellem galaksernes rotationshastighed og antallet af stjerner, de besidder. Observationerne har involveret snesevis af teleskoper rundt om i verden og i rummet og ved bølgelængder fra synligt lys gennem infrarød til radio.

"Hastighedswebmetoden til kortlægning af kosmos er analog med at bruge pladetektonik i geologi. Det hjælper med at forstå ikke bare det nuværende layout af universet, men også bevægelsen af ​​de usynlige underliggende masser, der er ansvarlige for denne topologi, "sagde Dr. Courtois.

Teamet har produceret en omfattende video, der viser det kosmiske hastighedsnet. Det forklarer først de begreber, der ligger til grund for den kosmiske hastighedswebrekonstruktion, efterfulgt af en beskrivelse af dets vigtigste elementer. Videoen viser derefter, hvordan kosmiske strømme er organiseret inden for dens struktur, og hvordan tiltrækningsbassinet for det nyligt kortlagte Laniakea Supercluster ligger inden for dets elementer. I den sidste rækkefølge, betragteren går ind i en fordybende udforskning af lokalunivers filamentære struktur, navigere inde i filamenterne og besøge de store knudepunkter såsom den Store Attraktor. Den 11 minutter lange video er linket herunder og tilgængelig på https://vimeo.com/pomarede/vweb.

Det tredimensionelle kort kan også udforskes i en interaktiv visualisering, ved hjælp af den gratis online Sketchfab -platform. Dette er et kraftfuldt værktøj til at visualisere strukturen interaktivt fra ethvert synspunkt og sammenligne det med fordelingen af ​​galakser; man kan dykke inde i filamenterne og udforske dem i nedsænkning. Med passende virtual reality -hardware, den kan også bruges i VR -tilstand. Denne visualisering markerer en milepæl, da første gang sådan et interaktivt datasæt vil blive integreret i onlineversionen af ​​den videnskabelige artikel, der vises i Astrofysisk Journal . Alle inviteres til at interagere med nedenstående data, eller på https://sketchfab.com/models/754cb85550fb42588175f8a215718521.