Omvendt gravitasjon? Forstå kraften til "tomrommet" som presser Melkeveien

Galaksen vår blir presset rundt av en mystisk kraft som kalles en dipolar frastøtende eller bipolar avstøter. Det er et område som ligger i en avstand på 220 megaparsek (mer enn 700 millioner lysår) fra Melkeveien, og faller sammen med et område med tomhet, hvor det ikke er et betydelig antall galakser.

Når vi tenker på universet i stor skala, er kanskje bildet som dukker opp mesteparten av tiden et av sammenslående galakser, eller en liten gruppe galakser. Et eksempel er vår egen Melkevei med noen satellittgalakser som de store og små magellanske skyene.

Imidlertid er det mange andre galakser i nærheten som utgjør vår lokale gruppe, med Melkeveien og Andromeda som tyngdekraftsenter for dusinvis av dverggalakser. Den lokale gruppen er på sin side bare en av mange grupper i Laniakea Supercluster.

Laniakea (den "kosmiske megalopolis" der vi bor) har noen naboer. Den nærmeste av disse er Shapley-superhopen, med en ufattelig masse på 50 (000 billioner) ganger Solens. Den utøver en utrolig gravitasjonskraft på omgivelsene.

Illustrasjon av Laniakea-superhopen, en struktur med mer enn 100 000 galakser representert av de oransje prikkene (Bilde: Playback/Tsaghkyan/Wikimedia Commons)

Takket være Shapley beveger alle galaksene, inkludert Melkeveien, seg mot denne attraksjonen. Det viser seg at ved å se på bevegelsen til disse megastrukturene, snublet astronomer over en uferdig beretning: Shapleys gravitasjonskraft forklarer ikke vår lokale gruppes hastighet på 631 km/s.

Vel, selv om jorden virker veldig rask og beveger seg i 30 km/s rundt solen, er denne hastigheten ingenting sammenlignet med store strukturer. Solsystemet, for eksempel, roterer rundt sentrum av Melkeveien med 230 km/s, som fortsatt er mindre enn halvparten av hastigheten til den lokale gruppen.

Men hvis Shapley-massen ikke er nok til å forklare hastigheten til den lokale gruppen, hvilken forklaring kan vi ha? En annen superklynge i samme region? Vel, ifølge forfatterne av en studie annonsert i 2017, skyldes en del av denne bevegelsen en region motsatt Shapley, en frastøtende kraft som presser oss.

Omvendt gravitasjon?

Hvis alle regioner var like tette, ville det ikke vært noen foretrukket attraksjon, men noen er supertette og noen er undertette. Dermed er det tilfeller som repulsor-dipolen (Bilde: Playback/ESA/Hubble/NASA/Judy Schmidt)

Det kan virke fristende å anta at denne frastøtende kraften er et resultat av en slags eksotisk materie som er i stand til å skape ting som ormehull, men virkeligheten er litt mindre spennende. Den frastøtende kraften er bare et veldig stort område av galaktisk vakuum, det vil si hvor det ikke er noe. Tenk på det som hullene i en deig.

Husk at tyngdekraften aldri er frastøtende, fordi vi aldri klarte å finne eksotisk materiale i slike mengder. Den bipolare repulsoren er ganske enkelt fraværet av masse på den ene siden av regionen der vi er.

Tenk om vi hadde like mange masser jevnt fordelt i alle steder og retninger i universet. Hvis vi legger til ekstra masse en viss avstand til venstre, vil vi bli tiltrukket til venstre, fordi det vil være en større gravitasjonskraft der. Men hva om vi fjerner masse til høyre?

Resultatet ville bli det samme: vi ville bli trukket til venstre, fordi høyresiden ikke vil være i stand til å trekke på vår hjemmegruppe av galakser like sterkt som venstre side. Tenk nå om vi tok ut hele massen av et stort område til høyre. Vi vil ha den største tiltrekningskraften på den ene siden og frastøting på den andre, samtidig.

En todimensjonal visning av de supertette (røde) og undertette (blå/svarte) områdene av universet nær oss (Bilde: Playback/Cosmic Flows Project/University of Hawaii)

Forskere har funnet ut at tomrommet ved siden av vår lokale gruppe er ansvarlig for å kjøre oss mot Shapley Supercluster, mer eller mindre som om vi var inne i en kosmisk hamburger. På den ene siden trekkes vi av Shapleys tyngdekraft, og på den andre trekkes vi i samme retning.

Etter oppdagelsen ga astronomer denne skyvekraften et navn: dipolrepulsor (eller bipolar repulsor). Hele dette komplekset, fra Shapley-attraksjonen til repulsoren (via vår lokale gruppe), dekker nesten 1.700 milliarder lysår.

I dette tomrommet ble det ikke funnet noen konsentrasjon av masse, ikke engang noen form for negativt stoff (som ville ha motsatt effekt av gravitasjonsattraksjon). Dette førte til at forskere konkluderte med at den frastøtende kraften oppstår nettopp fordi det ikke er noen masse for å utøve gravitasjons-"attraksjonen".

Det er forståelig å synes alt dette høres for rart ut, men det var konklusjonen til forskere ledet av Yehuda Hoffman i 2017. Og det ser ut til at dipolavstøteren ikke er den eneste: Kort tid etter at artikkelen ble publisert, identifiserte de samme forskerne et annet frastøtende middel. kraft, frastøtende av kalde flekker.

Vel, det er merkelig å tenke på at vakuum-"bobler" i universet er veldig vanlige blant filamentene til det store kosmiske nettet. Dette betyr at akkurat som pauser i musikk er et viktig element for komposisjoner, spiller "hull" en viktig rolle i dannelsen av denne strukturen.

Kilde: Naturen, det starter med et smell

Tommy Banks
Vi vil gjerne høre hva du synes

Legg igjen et svar

TechnoBreak | Tilbud og anmeldelser
logo
Aktiver registrering i innstillinger - generelt
Handlevogn