Veliki privlačitelj

Gibanje brojnih galaksija upućuje prema području koje se većinom skriva iza Mliječne staze. Astronomi su s vremenom pokazali da se ne radi o jednoj tajanstvenoj točki, nego o složenom gravitacijskom toku u kojem sudjeluju velike strukture.

Ukratko

  • Galaksije u našem kozmičkom susjedstvu pokazuju zajedničko odstupanje od širenja svemira, odnosno vlastitu brzinu prema području koje astronomi nazivaju Velikim privlačiteljem.
  • Godine 1988. Donald Lynden-Bell i suradnici povezali su taj tok s velikom koncentracijom galaksija u smjeru zviježđa Kentaur i Trokut.
  • Mliječna staza i njezina prašina zaklanjaju dio tog neba, zbog čega je područje dugo bilo teško kartirati u vidljivoj svjetlosti.
  • Istraživanja superjata Laniakea iz 2014. prikazala su Velikog privlačitelja kao dio šire raspodjele materije, a ne kao izdvojeno tijelo.

Tok koji se vidi u brzinama galaksija

Širenje svemira udaljava većinu galaksija jedne od drugih, ali na manjim kozmičkim udaljenostima gravitacija dodaje vlastita gibanja. Astronomi zato mjere brzinu galaksije u odnosu na glatko Hubbleovo širenje. Kada se susjedne galaksije kreću u sličnom smjeru, njihova raspodjela brzina otkriva gravitacijski tok, čak i ako se njegova glavna masa ne može izravno vidjeti.

U osamdesetim godinama 20. stoljeća astronomi su uočili da se Mliječna staza i brojne obližnje galaksije gibaju prema području na nebu koje je teško promatrati zbog ravnine naše galaksije. Ondje zvijezde, plin i međuzvjezdana prašina zaklanjaju udaljenije galaksije u vidljivoj svjetlosti. Taj pojas naziva se zonom izbjegavanja: nije prazan, nego ga je teže istražiti u usporedbi s otvorenim dijelovima neba.

Naziv „Veliki privlačitelj” opisuje zaključak izveden iz gibanja, a ne pronađenu kuglu ili pojedinačni objekt. Gravitacijski utjecaj može dolaziti od više skupova i superjata galaksija raspoređenih duž širokog područja. Stoga se naziv u popularnim prikazima ponekad pogrešno doima kao ime jednoga skrivenog tijela.

Sedam samuraja i područje Norme

Godine 1988. Donald Lynden-Bell i skupina suradnika objavili su analizu brzina galaksija, kasnije prozvanu „Sedam samuraja” prema sedmorici autora. Rad je izdvojio veliki tok prema supergalaktičkom središtu i povezao ga s masivnom koncentracijom u smjeru zviježđa Kentaur. Područje uključuje skup galaksija Abell 3627, poznat i kao skup Norma, ali tadašnja mjerenja nisu omogućavala potpunu kartu svih masa koje sudjeluju u toku.

Astronomi su koristili udaljenosti i brzine galaksija, jer je sama crvena pomaknutost mjerena spektrom zbrojila dva učinka: širenje svemira i lokalno gibanje. Usporedbom tih veličina moglo se procijeniti odstupanje od općeg širenja. Rezultati su ukazali na gravitacijsku koncentraciju mnogo veću od pojedinačne galaksije, ali tumačenje njezina položaja i opsega ovisilo je o nepotpunom uzorku, osobito zbog zaklanjanja u ravnini Mliječne staze.

Kasnija promatranja u infracrvenim, rendgenskim i radio-valnim područjima pomogla su pronaći galaksije i vrući plin ondje gdje vidljiva svjetlost nije bila dovoljna. Skup Norma vrlo je bogat galaksijama i nalazi se u području važno za lokalne gravitacijske tokove. Ipak, njegova masa sama po sebi ne objašnjava sva opažena gibanja; raspodjela tvari obuhvaća i druge strukture te šire gravitacijsko okruženje.

Laniakea mijenja kozmičku kartu

Godine 2014. R. Brent Tully i suradnici objavili su kartu superjata Laniakea, određenu prema obrascima gibanja galaksija. U toj slici galaksije tvore tokove koji se slijevaju u zajednička gravitacijska područja. Veliki privlačitelj nalazi se unutar Laniakee, blizu njezina gravitacijskog sliva, ali nije jedino središte koje utječe na lokalno gibanje.

Pojam gravitacijskog sliva koristan je jer prikazuje područja iz kojih se tokovi usmjeravaju prema zajedničkoj regiji. Granice takvih područja nisu čvrsti zidovi, a ovise o kartiranju brzina i načinu određivanja velikih kozmičkih struktura. Laniakea uključuje Mliječnu stazu i brojne susjedne galaksije, dok se udaljenije strukture poput superjata Perzej-Ribe nalaze izvan njezina sliva.

Nova karta nije poništila ranije opažanje toka prema Normi, nego ga je smjestila u širi kontekst. Umjesto pitanja „što je jedan privlačitelj?”, astronomi opisuju kako se lokalne galaksije gibaju kroz neravnomjerno raspoređenu kozmičku mrežu. Mjerenja udaljenosti i brzina i dalje se poboljšavaju, pa se procjene granica i doprinosa pojedinih skupova mogu mijenjati.

Kronologija

  1. 1988.: Donald Lynden-Bell i suradnici objavljuju analizu toka galaksija prema velikoj koncentraciji u smjeru Kentaura.
  2. 1988.: U radu „Spectroscopy and photometry of elliptical galaxies. V - Galaxy streaming toward the new supergalactic center” uvodi se naziv Veliki privlačitelj za područje povezano s opaženim gibanjem.
  3. 2014.: R. Brent Tully i suradnici objavljuju kartu superjata Laniakea određenu prema tokovima galaksija.

Ključne osobe

  • Donald Lynden-Bell: Britanski astronom, jedan od autora analize toka galaksija iz 1988.
  • R. Brent Tully: Astronom i glavni autor rada iz 2014. kojim je predstavljena karta Laniakee.

Što se zna

  1. Galaksije imaju vlastita gibanja koja se mogu izdvojiti iz ukupne brzine opažene kroz crveni pomak.
  2. Rad Lynden-Bella i suradnika iz 1988. utvrdio je koherentan tok galaksija prema regiji u smjeru Kentaura.
  3. Skup Norma, Abell 3627, nalazi se u tom općem području i važan je dio njegove strukture.
  4. Karta Laniakee iz 2014. smješta lokalni tok u širi gravitacijski sliv, a ne u utjecaj jednog izoliranog objekta.

Otvorena pitanja

  • Koliki dio izmjerenog lokalnog toka pripada skupu Norma, a koliki drugim strukturama duž zone izbjegavanja?
  • Kako će preciznija mjerenja udaljenosti promijeniti granice gravitacijskog sliva Laniakee?
  • Koje strukture iza ravnine Mliječne staze još nisu dovoljno kartirane da bi se procijenio njihov doprinos?

Teorije

  • Popularna tumačenja zamišljaju Velikog privlačitelja kao jednu skrivenu, izrazito masivnu cjelinu; astronomske karte umjesto toga pokazuju više skupova i superjata.
  • Skup Norma često se ističe kao važan gravitacijski izvor zbog svojeg položaja i bogatstva galaksijama, ali opaženi tok obuhvaća šire okruženje.

Povezane priče

Za daljnje istraživanje

Izvori