Superklaster Laniakea, koji sadrži Mliječni put (crvena točka), na periferiji klastera Djevice (velika bijela kolekcija u blizini Mliječnog puta). Kreditna slika: Tully, RB, Courtois, H., Hoffman, Y & Pomarède, D. Nature 513, 71–73 (2014).

Kozmički superklasteri, najveće strukture Svemira, zapravo ne postoje

Možda ste čuli za Laniakea, ali ne računajte da je to stvarno.

"Gravitacija oblikuje strukturu svemira velikih razmjera iako je najslabija od četiri kategorije sila." -Stephen Hawking

Na najvećim mjerilima, Svemir izgleda kao ogromna kozmička mreža. Zvijezde se povezuju u galaksije koje su sjedinjene u galaktičkim skupinama. Mnoge povezane skupine dovode do galaksija, a povremeno se klasteri spajaju, stvarajući još veće grozdove. Čini se da mnogi grozdovi zajedno, koji obuhvaćaju stotine milijuna ili čak milijardi svjetlosnih godina, čine najveće strukture od svih: superklasteri. Naš vlastiti superklaster, Laniakea, sastoji se od otprilike 100.000 galaksija, više od 10 puta bogatijih od najvećih poznatih klastera. Ipak, čini se da su ovi superklasteri samo strukture. Kako svemir raste, pojedine komponente superklastera guraju se odvojeno, pokazujući da ipak nisu istinske strukture.

Postoji jednostavan recept za izgradnju Svemira kakav danas poznajemo: uzmite more materije i zračenja koje započinje vrućim, gustim i širi se i dajte mu vremena da se ohladi. Tijekom dovoljno dugog vremenskog raspona, formirat će se atomska jezgra, neutralni atomi, te na kraju zvijezde, galaksije i grozdovi galaksija. Neodoljiva sila gravitacije čini to neizbježnim, zahvaljujući učincima kako na normalnu (atomsku) materiju koju poznajemo, tako i na tamnu tvar koja ispunjava naš Univerzum, čija je priroda još nepoznata.

Vremenom, gravitacijske interakcije pretvorit će uglavnom jednoobrazni svemir jednake gustoće u jedan s velikim koncentracijama materije i ogromnim prazninama koje ih razdvajaju. Bonus slike: Volker Springel.

Kad pogledamo u Svemir - onkraj naše galaksije prema najvećim poznatim strukturama izvan - ova slika ima ogromnu večeru. Barem se čini, na prvi pogled. Iako mnoge galaksije postoje izolirano ili su grupirane u samo nekoliko zbirki, u Svemiru postoje i ogromni gravitacijski "bunari" koji su izvukli stotine ili čak tisuće galaksija, stvarajući ogromne grozdove. Dosta često se u centru nalaze supermasivne eliptične galaksije, a najmasivnija je do sada otkrivena: IC 1101 koja je više od tisuću puta masovnija od naše vlastite Mliječne staze.

Ogromni galaktički skup Abell 2029, i njegova središnja galaksija, IC 1101. Kreditna slika: Digitized Sky Sky Survey / NASA.

Dakle, što je veće od galaksije? Superklaster, naravno. Superklasteri su zbirka grozdova povezanih velikim kozmičkim nitima materije tamne i normalne materije, čija ih gravitacija uzajamno privlači prema njihovom zajedničkom središtu mase. Ne biste bili sami kada biste mislili da je samo pitanje vremena - vremena i gravitacije, odnosno dok se klasteri koji sadrže superklaster ne sjedine zajedno. Kad se to dogodi, misao krene, vi ćete završiti stvarajući jedinstvenu, kozmičku strukturu neusporedive mase.

Velika zbirka od više tisuća galaksija čini naše susjedstvo u roku od 100 000 000 svjetlosnih godina. Dominira Klaster Djevica, ali i mnoge druge masovne kolekcije obiluju. Bonus slike: Korisnik Wikimedia Commons Andrew Z. Colvin.

U našem vlastitom susjedstvu lokalna skupina koju čine Andromeda, Mliječni put, Trokut i možda 50 manjih, patuljastih galaksija, leži na periferiji superklase Laniakea. Naša lokacija nas udaljava od nekih 50 000 000 svjetlosnih godina od glavnog izvora mase u našem obližnjem Univerzumu: ogromnog klastera Djevica, koji sadrži preko tisuću galaksija veličine Mliječnog Puta. Uz put se mogu naći i mnoge druge galaksije, grupe galaksija i manji grozdovi.

Na još većim mjerilima, skupina Djevica samo je jedna od mnogih u dijelu Svemira koji smo preslikali, zajedno s dva sljedeća najbliža: klaster Centaura i grozd Perseus-Ribe. Tamo gdje su galaksije najviše koncentrirane, predstavljaju najveće mase; tamo gdje ih linije spajaju, duž niti, nalazimo "žice" galaksija, poput bisera nanizanih pre tanko na ogrlici; i u velikim mjehurićima između niti, nalazimo ogromne podočnjake materije, jer su te regije dale svoju masu gušćima.

Najveći prekomjerni denziteti (u crvenom) i debljanje (u crnom) nastali su kao male gravitacijske razlike u ranom Svemiru koji su se razvijali tijekom milijardi godina. Bonus slike: Helene M. Courtois, Daniel Pomarede, R. Brent Tully, Yehuda Hoffman, Denis Courtois, iz knjige „Kozmografija lokalnog svemira“ (2013).

Ako pogledamo vlastiti kvart, ustanovit ćemo da postoji velika zbirka s više od 3000 galaksija koje čine strukturu velikih razmjera koja uključuje sebe, Djevicu, Lava i mnoge druge okolne skupine. Gusti nakupina Djevica je najveći njegov dio koji čini nešto više od trećine ukupne mase, ali postoji mnogo drugih koncentracija mase unutar njega, uključujući našu vlastitu lokalnu skupinu (prikazanu plavom bojom), povezanu zajedno nevidljivom silom gravitacije i nevidljivim vlaknima tamne materije.

Identificirane galaksije prikazane ovdje, okružene i predstavljene bijelim točkama, tvore ono što je nazvano Superkaplus Laniakea. Bonus slike: R. Brent Tully (U. Hawaii) i dr., SDvision, DP, CEA / Saclay.

Mi nazivamo ovaj nadklap "Laniakea", havajskom riječju za neizmjerno nebo. Povezuje naš vlastiti masivni klaster, Centaurus, Veliki privlačnjak i mnoge druge, a sadrži preko 100 000 galaksija. Uz to, lijepo ime, lijepa ideja i prelijepa kolekcija galaksija koja nas uključuje. Ali postoji problem ne samo s Laniakeom, već i sa idejom superklase općenito: nije stvarno.

Nacrtane u svijetloplavoj boji, divovske zbirke galaksija mogu se podijeliti u superklastere. Ali ova klasifikacija ne čini superklastere stvarnima. Kreditna slika: Laniakea superklaster galaksija R. Brent Tully, Hélène Courtois, Yehuda Hoffman i Daniel Pomarède, Nature 513, 71–73 (04. rujna 2014.).

Naš Svemir nisu samo kombinirani efekti početnog širenja zajedno s suprotstavljujućom, privlačnom silom gravitacije. Uz to, postoji i tamna energija, odnosno energija svojstvena samom prostoru, što uzrokuje da se recesija udaljenih galaksija ubrzava ili ubrzava, kako vrijeme prolazi. Borba između gravitacijske privlačnosti (koja privlači udaljene mase zajedno) i širenja Svemira (kojom dominira tamna energija) zapravo je svoj kraj odredila prije nekih šest milijardi godina, kada je tamna energija postala dominantni faktor u našem Svemiru. U tom trenutku, bilo koji objekti koji već nisu bili gravitacijski vezni jedan za drugoga - gdje gravitacija nije nadvladala širenje Svemira - nikada to neće postati.

Ono što smo koristili za identificiranje kao superklastera istisnuli su još veće strukture poput Laniakea. Ali suprotno onome što smo mislili, oni uopće nisu strukture, kao što gravitacijski nisu povezani. Bonus slike: Richard Powell iz http://www.atlasoftheuniverse.com/nearsc.html, pod CC-by-SA-2.5.

Znači da su svi identificirani superklasteri međusobno nepovezani, ali što je još gore, znači da su pojedine skupine i klasteri koje znamo unutar superklastera uglavnom i međusobno nevezani. To znači da se nikada nećemo stopiti s grozdom Djevica; to znači da se nikada nećemo spajati s grupom Leo, grupom N96 ili sličnim dijelom izvan naše lokalne grupe. To znači da, osim nekolicine grupa ili grozdova koji su se gravitacijski već bili vezani za milijarde godina prije, nove nove nikada neće postati takve. Ono što je danas sve vezano, jest sve što će se u budućnosti ikada povezati.

Klasteri galaksija, poput Abel 1689, najveće su svezane strukture u svemiru. Ostale, veće zbirke nisu stvarne strukture, već samo privremene prilagodbe koje će s vremenom nestati. Bonus slike: NASA, ESA, E. Jullo (Jet Propulsion Laboratory), P. Natarajan (Sveučilište Yale) i J.-P. Kneib (Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, CNRS, Francuska).

Klasteri? Da.

Grupe, galaksije i manje strukture? Apsolutno.

Ali superklasteri? Oni su samo vizualne figure naše mašte.

Nisu stvarne strukture. Nisu vezani zajedno i nikad neće postati takvi. Ideja o superklasteru i naziv za naše, "Laniakea", trajat će dugo. Ali samo zato što smo ga imenovali, to nije stvarno. Milijardi godina od danas će sve različite komponente jednostavno biti raspoređene dalje i dalje, jedna od druge, i u najudaljenijoj budućnosti naših zamisli nestat će iz našeg pogleda i doprijeti u potpunosti. Sve je to zbog jednostavne činjenice da superklasteri, usprkos svojim imenima, uopće nisu strukture, već su samo privremene konfiguracije koje su namijenjene raskomadavanju svemira.

Taj se post prvi put pojavio na Forbesu, a pristižu vam ga bez oglasa naši pristaše Patreona. Komentirajte na našem forumu i kupite našu prvu knjigu: Beyond The Galaxy!