Graviti Songsang? Fahami kuasa "kekosongan" yang menolak Bima Sakti

Pembesar Suara Pintar Echo Dot

Galaksi kita sedang ditolak oleh kuasa misteri yang dipanggil penolak dipolar atau penolak bipolar. Ia adalah kawasan yang terletak pada jarak 220 megaparsec (lebih daripada 700 juta tahun cahaya) dari Bima Sakti, dan bertepatan dengan kawasan kekosongan, di mana tidak terdapat bilangan galaksi yang ketara.

Apabila kita memikirkan alam semesta secara besar-besaran, mungkin imej yang terlintas di fikiran kebanyakan masa adalah salah satu galaksi yang bergabung, atau sekumpulan kecil galaksi. Contohnya ialah Bima Sakti kita sendiri dengan beberapa galaksi satelit seperti Awan Magellan Besar dan Kecil.

Walau bagaimanapun, terdapat banyak galaksi berdekatan lain yang membentuk Kumpulan Tempatan kami, dengan Bima Sakti dan Andromeda berfungsi sebagai pusat graviti untuk berpuluh-puluh galaksi kerdil. Kumpulan Tempatan, sebaliknya, hanyalah satu daripada banyak kumpulan dalam Supercluster Laniakea.

Laniakea ("megalopolis kosmik" tempat kita tinggal) mempunyai beberapa jiran. Yang paling hampir ialah gugusan super Shapley, dengan jisim yang tidak dapat dibayangkan 50 (000 trilion trilion) kali ganda daripada Matahari. Ia memberikan tarikan graviti yang luar biasa pada persekitarannya.

Ilustrasi kelompok super Laniakea, struktur dengan lebih daripada 100 galaksi yang diwakili oleh titik oren (Imej: Main balik/Tsaghkyan/Wikimedia Commons)

Terima kasih kepada Shapley, semua galaksi, termasuk Bima Sakti, sedang bergerak ke arah penarik ini. Ternyata dengan melihat pergerakan struktur mega ini, ahli astronomi terjumpa akaun yang belum selesai: Tarikan graviti Shapley tidak menjelaskan kelajuan 631 km/s Kumpulan Tempatan kami.

Nah, walaupun Bumi kelihatan sangat laju, bergerak pada 30 km/s mengelilingi Matahari, kelajuan ini tidak seberapa berbanding dengan struktur besar. Sistem Suria, sebagai contoh, berputar mengelilingi pusat Bima Sakti pada 230 km/s, yang masih kurang daripada separuh kelajuan Kumpulan Tempatan.

Tetapi jika jisim Shapley tidak mencukupi untuk menjelaskan kelajuan Kumpulan Tempatan, apakah penjelasan yang boleh kita miliki? Satu lagi kluster super di rantau yang sama? Nah, menurut pengarang kajian yang diumumkan pada tahun 2017, sebahagian daripada pergerakan ini adalah disebabkan oleh wilayah yang bertentangan dengan Shapley, kuasa penolak yang mendorong kita.

Graviti Songsang?

Jika semua wilayah adalah sama padat, tidak akan ada tarikan keutamaan, tetapi ada yang superpadat dan ada yang kurang padat. Oleh itu, terdapat kes seperti dipol penolak (Imej: Main balik/ESA/Hubble/NASA/Judy Schmidt)

Ia mungkin kelihatan menggoda untuk menganggap bahawa daya tolakan ini adalah hasil daripada sejenis bahan eksotik yang mampu mencipta benda seperti lubang cacing, tetapi realitinya agak kurang menarik. Daya tolakan hanyalah kawasan vakum galaksi yang sangat luas, iaitu, di mana tiada apa-apa. Fikirkan ia seperti lubang dalam doh.

Ingat bahawa graviti tidak pernah menjijikkan, kerana kita tidak pernah berjaya menemui bahan eksotik dalam kuantiti sedemikian. Repulsor bipolar hanyalah ketiadaan jisim pada satu sisi rantau di mana kita berada.

Bayangkan jika kita mempunyai bilangan jisim yang sama rata di semua tempat dan arah di alam semesta. Jika kita menambah jisim tambahan pada jarak tertentu ke kiri, kita akan tertarik ke kiri, kerana akan ada daya tarikan graviti yang lebih besar di sana. Tetapi bagaimana jika kita mengeluarkan jisim di sebelah kanan?

Hasilnya adalah sama: kami akan ditarik ke kiri, kerana bahagian kanan tidak akan dapat menarik Kumpulan Galaxy Rumah kami sekuat bahagian kiri. Sekarang bayangkan jika kita mengeluarkan semua jisim kawasan yang luas di sebelah kanan. Kita akan mempunyai daya tarikan terbesar di satu pihak dan penolakan di pihak yang lain, serentak.

Pandangan dua dimensi bagi kawasan superpadat (merah) dan underdense (biru/hitam) alam semesta berhampiran kita (Imej: Main Semula/Projek Aliran Kosmik/Universiti Hawaii)

Para saintis telah mendapati bahawa kekosongan jiran Kumpulan Tempatan kami bertanggungjawab untuk mempercepatkan kami ke arah Supercluster Shapley, lebih kurang seolah-olah kami berada di dalam hamburger kosmik. Di satu pihak, kita ditarik oleh graviti Shapley, dan di sisi lain, kita ditarik ke arah yang sama.

Selepas penemuan, ahli astronomi memberi nama tolakan ini: penolak dipol (atau penolak bipolar). Keseluruhan kompleks ini, daripada penarik Shapley kepada repulsor (melalui Kumpulan Tempatan kami), meliputi hampir 1.700 bilion tahun cahaya.

Dalam kekosongan ini tiada kepekatan jisim ditemui, malah sebarang jenis jirim negatif (yang akan mempunyai kesan yang bertentangan dengan tarikan graviti). Ini menyebabkan saintis menyimpulkan bahawa daya tolakan berlaku dengan tepat kerana tidak ada jisim untuk mengenakan "tarikan" graviti.

Boleh difahami untuk menganggap ini semua kedengaran terlalu pelik, tetapi itu adalah kesimpulan penyelidik yang diketuai oleh Yehuda Hoffman pada tahun 2017. Dan nampaknya penolak dipole bukan satu-satunya: Tidak lama selepas kertas itu diterbitkan, saintis yang sama mengenal pasti penghalau lain. daya, penghalau bintik-bintik sejuk.

Memang pelik untuk berfikir bahawa "gelembung" vakum di alam semesta adalah sangat biasa di kalangan filamen web kosmik yang hebat. Ini bermakna, seperti jeda dalam muzik merupakan elemen penting untuk gubahan, "jurang" memainkan peranan penting dalam pembentukan struktur ini.

Sumber: Alam semula jadi, ia bermula dengan ledakan

Tommy Banks
Kami akan gembira mendengar pendapat anda

tinggalkan pesanan

TechnoBreak | Tawaran dan Ulasan
logo
Dayakan pendaftaran dalam tetapan - umum
Shopping cart