كوكبنا هو جزء من الهيكل الأكبر للنظام الشمسي ، والذي تم تشكيله واستقراره بواسطة قوة الجاذبية. نظامنا الشمسي مرتبط بالجاذبية لمجرة درب التبانة ، إلى جانب مئات الملايين من الأنظمة الشمسية الأخرى. كما أن مجرتنا هي أيضًا جزء من هيكل أكبر ، حيث لا يقتصر الأمر على الجاذبية فحسب ، بل أيضًا على امتداد الكون والأشكال والقوالب التي تشكل هذا الهيكل. بالنسبة لقراء مجلة الفضاء العادية ، لا شيء من هذا خبر.
الآن تلقي دراسة جديدة بعض الضوء على جزء فضولي من جوارنا الكوني ، حيث لا يوجد شيء في الأساس: الفراغ المحلي.
المجرات لا تنتشر بالتساوي في جميع أنحاء الكون. أنها تشكل خيوط وكتل في جميع أنحاء الفضاء. مجرتنا درب التبانة هي جزء من مجموعة من المجرات تسمى المجموعة المحلية. تهيمن درب التبانة وأخواتها الأكبر ، مجرة أندروميدا ، على المجموعة المحلية. تتشبث المجرات القزمة الكثيرة بالجاذبية لدرب التبانة ويحيط أندروميدا سكان المجموعة المحلية. المجموعة المحلية نفسها هي جزء من هيكل أكبر ، يسمى Laniakea Super-Cluster ، والذي يحتوي على أكثر من 100000 مجرة.
تحد مجرتنا هي منطقة مميزة من العدم ، تُعرف باسم الفراغ المحلي. يعد الفراغ المحلي جزءًا من البنية الكونية الشاسعة في منطقتنا ، وهي منطقة خالية من المجرات (تقريبًا). يرغب العلماء في معرفة المزيد عن حي المجرة لدينا ، وتضع دراسة جديدة نُشرت في المجلة الفلكية خرائط مدى الفراغ المحلي.
مجرتنا درب التبانة ليست جزءًا من مجموعة المجرات المحلية فحسب ، بل هي جزء مما يسمى الورقة المحلية. الورقة المحلية عبارة عن مجموعة مسطحة من المجرات التي تحد الفراغ المحلي. لا تتضمن الورقة المحلية درب التبانة فحسب ، بل تشمل أيضًا أعضاء آخرين في المجموعة المحلية وبعض المجرات الأخرى. درب التبانة ، مع بقية الورقة المحلية ، تبتعد عن الفراغ بسرعة 260 كم / ثانية.
تنجذب جميع المواد إلى مادة أخرى عن طريق الجاذبية. لهذا السبب نرى تراكيب الفتيل والتراكيب المتراكمة في خريطة الكون الواسعة النطاق. هذا هو السبب في وجود فراغات. بمجرد أن يبدأ الفراغ ، لا يوجد شيء لجذب أي مادة ، وينمو الفراغ. في الواقع ، إذا كنت ستختار نقطة عشوائية في الكون ، فمن المحتمل أنك ستختار فراغًا. لا شيء أكثر شيوعًا من شيء.
الدراسة الجديدة بعنوان "Cosmicflows-3: علم الكونيات للفراغ المحلي". Cosmicflows-3 هي مجموعة من أكثر من 17000 مسافة مجرة في جوارنا الكوني ، وتشكل خريطة جديدة ومحدثة للفراغ المحلي الواسع. إنه الإصدار الثالث من الخلاصة ، وكل إصدار جديد أكثر شمولاً من الإصدار الأخير.
عندما تجعل الجاذبية تتحرك المجرات تجاه بعضها البعض ، تنفتح الفراغات. يعد الفراغ المحلي ذا أهمية خاصة للعلماء لأن المسألة التي تشكل درب التبانة وبقية المجموعة المحلية من المحتمل أنها جاءت من الفراغ المحلي. يجب أن تخبرنا دراسة هذه الفراغات شيئًا عن المادة المظلمة. يصعب دراسة الفراغ المحلي لأنه يقع خلف الكتلة المركزية لدرب التبانة ، مما يمنعه من الرؤية.
المؤلف الرئيسي لهذه الدراسة الجديدة هو R. Brent Tully ، من معهد جامعة علم الفلك في جامعة هاواي (IfA). وتولى Tully وبقية أعضاء الفريق المسؤول عن الدراسة التغلب على هذه العقبة من خلال مراقبة حركات المجرات ، و ثم يستنتج توزيع الكتلة المسؤولة عن الحركة.
هذه الحركة ليست فقط بسبب الجاذبية ، ولكن أيضًا لتمدد الكون. يستخدم الفريق المسؤول عن الدراسة حركة المجرات ليس فقط لاستنتاج التوزيع الجماعي ، ولكن أيضًا لإنشاء خرائط ثلاثية الأبعاد لجوارنا من الكون.
لقد استخدموا تلك البيانات لإنشاء خريطة كونية ، تبرز الحدود بين جمع المادة وغياب المادة التي تحدد حافة الفراغ المحلي. هذه هي نفس التقنية التي استخدمها تالي وعلماء آخرون في عام 2014 لتحديد المدى الكامل لمجموعة الكتلة الفائقة الخاصة بنا والتي تضم أكثر من مائة ألف مجرة. (أطلقوا عليها اسم Laniakea ، وتعني "الجنة الهائلة" في هاواي.)
يوضح الفيديو أدناه نتائج الدراسة وشكل وشكل الفراغ المحلي والهياكل المحيطة.
هناك أيضًا خريطة ثلاثية الأبعاد تفاعلية للفراغ المحلي تعرض كل شيء في 5 ثوانٍ موجزة. تحقق من ذلك.
إذن ما هو الاستنتاج؟
في عام 2007 ، وجد تولي أن الفراغ آخذ في الاتساع. وذلك بناءً على وجود مجرة قزمة داخل الفراغ. كما أظهر حجم الفراغ. كانت المجرة القزمة تهرب من الفراغ بسرعة 350 كم / ثانية. هذا يعني أن الفراغ المحلي يجب أن يكون ضخمًا ، على الأقل 150 مليون سنة ضوئية. وذلك لأنه كلما أسرع القزم في السفر ، كلما كانت جاذبية الفراغ أضعف ، مما يعني أنه يجب أن يكون أكبر.
في العقود الثلاثة الماضية ، حاول علماء الفلك فهم حركات درب التبانة ، أقرب مجرتنا الكبيرة أندروميدا ، وجيرانهم الأصغر. كلهم ينحرفون عن التوسع الشامل للكون بأكثر من 600 كم / ثانية (1.3 مليون ميل في الساعة). تُظهر هذه الدراسة الجديدة أن ما يقرب من نصف هذه الحركة يتم إنشاؤها "محليًا" من مزيج السحب من مجموعة برج العذراء الضخمة القريبة ومشاركتنا في توسيع الفراغ المحلي عندما يصبح فارغًا.
قد يبدو العيش بجوار فراغ يبلغ طوله 150 مليون سنة ضوئية مقلقًا. كل هذا العدم ، قريب جدا. ولكن هذا ما هو عليه الأمر.
ليس الأمر وكأننا سنغرق في الفراغ. في الواقع، فإن العكس هو الصحيح. يعني نقص المادة في الفراغ نقص الجاذبية ، ونحن نتحرك ببطء بعيدًا عن مركز الفراغ ، في وضعنا مع المجرات الأخرى على الورقة المحلية.
لكن هناك. هذا يعني شيئًا ما في التشكيل المستمر للكون ، وقد يخبرنا شيئًا عن كيفية ظهور درب التبانة. ترقب.
مصادر:
- بيان صحفي: علماء الفلك يرسمون فراغا شاسعا في جوارنا الكوني
- ورقة بحثية: Cosmicflows-3: علم الكونيات للفراغ المحلي
- مجلة الفضاء: ما هي المجموعة المحلية؟
- دخول ويكيبيديا: الفراغ المحلي
- عالم جديد: الفراغ القزم أكبر من الفكر
- ورقة بحثية: مجرة Laniakea الفائقة للمجرات
