Gravitație inversă? Înțelegeți forța „vidului” care împinge Calea Lactee

Galaxia noastră este împinsă de o forță misterioasă numită repulsor dipolar sau repulsor bipolar. Este o zonă situată la o distanță de 220 de megaparsecs (mai mult de 700 de milioane de ani lumină) de Calea Lactee, și coincide cu o regiune a golului, unde nu există un număr semnificativ de galaxii.

Când ne gândim la univers la scară largă, poate că imaginea care ne vine în minte de cele mai multe ori este una a galaxiilor care fuzionează, sau un grup mic de galaxii. Un exemplu este propria noastră Cale Lactee cu unele galaxii satelit, cum ar fi Norii Magellanic Mari și Mici.

Cu toate acestea, există multe alte galaxii din apropiere care alcătuiesc Grupul nostru Local, Calea Lactee și Andromeda servind drept centru gravitațional pentru zeci de galaxii pitice. Grupul Local, la rândul său, este doar unul dintre multele grupuri din Superclusterul Laniakea.

Laniakea („megalopola cosmică” în care trăim) are câțiva vecini. Cel mai apropiat dintre acestea este superclusterul Shapley, cu o masă inimaginabilă de 50 (000 de trilioane de miliarde) de ori mai mare decât a Soarelui. El exercită o atracție gravitațională incredibilă asupra împrejurimilor sale.

Ilustrație a superclusterului Laniakea, o structură cu peste 100 de galaxii reprezentate de puncte portocalii (Imagine: Playback/Tsaghkyan/Wikimedia Commons)

Datorită lui Shapley, toate galaxiile, inclusiv Calea Lactee, se îndreaptă spre acest atractor. Se pare că, uitându-se la mișcarea acestor megastructuri, astronomii au dat peste o relatare neterminată: atracția gravitațională a lui Shapley nu explică viteza de 631 km/s a Grupului nostru Local.

Ei bine, deși Pământul pare foarte rapid, mișcându-se cu 30 km/s în jurul Soarelui, această viteză nu este nimic în comparație cu structurile mari. Sistemul Solar, de exemplu, se rotește în jurul centrului Căii Lactee cu 230 km/s, ceea ce este încă mai puțin de jumătate din viteza Grupului Local.

Dar dacă masa Shapley nu este suficientă pentru a explica viteza Grupului Local, ce explicație am putea avea? Un alt supercluster în aceeași regiune? Ei bine, conform autorilor unui studiu anunțat în 2017, o parte din această mișcare se datorează unei regiuni opuse Shapley, o forță respingătoare care ne împinge.

Gravitație inversă?

Dacă toate regiunile ar fi la fel de dense, nu ar exista o atracție preferențială, dar unele sunt supradense, iar altele sunt subdense. Astfel, există cazuri precum dipolul repulsor (Imagine: Playback/ESA/Hubble/NASA/Judy Schmidt)

Ar putea părea tentant să presupunem că această forță respingătoare este rezultatul unui fel de materie exotică capabilă să creeze lucruri precum găuri de vierme, dar realitatea este puțin mai puțin incitantă. Forța de respingere este doar o regiune foarte vastă a vidului galactic, adică unde nu există nimic. Gândește-te la asta ca la găurile dintr-un aluat.

Amintiți-vă că gravitația nu este niciodată respingătoare, pentru că nu am reușit niciodată să găsim materie exotică în asemenea cantități. Repulsorul bipolar este pur și simplu absența masei pe o parte a regiunii în care ne aflăm.

Imaginează-ți dacă am avea un număr egal de mase distribuite uniform în toate locurile și direcțiile universului. Dacă adăugăm o masă suplimentară la o anumită distanță la stânga, vom fi atrași spre stânga, deoarece acolo va exista o forță de atracție gravitațională mai mare. Dar dacă eliminăm masa din dreapta?

Rezultatul ar fi același: am fi atrași spre stânga, deoarece partea dreaptă nu va putea trage de grupul nostru de galaxii la fel de puternic ca partea stângă. Acum imaginați-vă dacă am scoate toată masa unei regiuni vaste din dreapta. Vom avea cea mai mare forță de atracție pe de o parte și repulsie pe cealaltă, simultan.

O vedere bidimensională a regiunilor superdense (roșu) și subdense (albastru/negru) ale universului din apropierea noastră (Imagine: Redare/Cosmic Flows Project/University of Hawaii)

Oamenii de știință au descoperit că golul din vecinătatea Grupului nostru Local este responsabil pentru accelerarea noastră către Superclusterul Shapley, mai mult sau mai puțin ca și cum am fi în interiorul unui hamburger cosmic. Pe de o parte, suntem atrași de gravitația lui Shapley, iar pe de altă parte, suntem atrași în aceeași direcție.

La descoperire, astronomii au dat acestei forțe de împingere un nume: repulsor dipol (sau repulsor bipolar). Întregul complex, de la atractorul Shapley până la repulsor (prin grupul nostru local), acoperă aproape 1.700 miliarde de ani lumină.

În acest gol nu s-a găsit nicio concentrație de masă, nici măcar orice tip de materie negativă (care ar avea efectul opus atracției gravitaționale). Acest lucru i-a determinat pe oamenii de știință să concluzioneze că forța de respingere apare tocmai pentru că nu există o masă care să exercite „atracția” gravitațională.

Este de înțeles să credem că toate acestea sună prea ciudat, dar aceasta a fost concluzia cercetătorilor conduși de Yehuda Hoffman în 2017. Și se pare că dipolul respingător nu este singurul: la scurt timp după publicarea lucrării, aceiași oameni de știință au identificat un alt respingător. forță, respingător al punctelor reci.

Ei bine, este curios să ne gândim că „bulele” de vid din univers sunt foarte frecvente printre filamentele marii rețele cosmice. Aceasta înseamnă că, la fel cum pauzele în muzică sunt un element important pentru compoziții, „golurile” joacă un rol important în formarea acestei structuri.

Sursa: Natura, începe cu un bang

Tommy Banks
Vom fi bucuroși să auzim ce părere aveți

Lasa un raspuns

TechnoBreak | Oferte și recenzii
logo
Activați înregistrarea în setări - general
Coșul meu