Povratna gravitacija? Razumite silo "praznine", ki potiska Rimsko cesto

Našo Galaksijo potiska skrivnostna sila, imenovana dipolarni ali bipolarni odbojnik. To je območje, ki se nahaja na razdalji 220 megaparsekov (več kot 700 milijonov svetlobnih let) od Rimske ceste in sovpada z območjem praznine, kjer ni pomembnega števila galaksij.

Ko razmišljamo o vesolju v velikem obsegu, je morda slika, ki nam večino časa pride na misel, ena od združujočih se galaksij ali majhne skupine galaksij. Primer je naša Rimska cesta z nekaterimi satelitskimi galaksijami, kot sta Veliki in Mali Magellanov oblak.

Vendar pa obstaja veliko drugih bližnjih galaksij, ki sestavljajo našo lokalno skupino, z Mlečno cesto in Andromedo, ki služita kot gravitacijski center za desetine pritlikavih galaksij. Lokalna skupina je le ena izmed mnogih skupin v superjati Laniakea.

Laniakea ("kozmični megalopolis", kjer živimo) ima nekaj sosedov. Najbližja od teh je superjata Shapley z nepredstavljivo maso 50 (000 bilijonov bilijonov)-krat večjo od Sončeve. Na okolico izvaja neverjetno gravitacijsko silo.

Ilustracija superjata Laniakea, strukture z več kot 100 galaksijami, ki jih predstavljajo oranžne pike (Slika: Playback/Tsaghkyan/Wikimedia Commons)

Zahvaljujoč Shapleyju se vse galaksije, vključno z Rimsko cesto, premikajo proti temu atraktorju. Izkazalo se je, da so astronomi ob opazovanju gibanja teh megastruktur naleteli na nedokončano poročilo: Shapleyjeva gravitacijska sila ne pojasni hitrosti naše lokalne skupine 631 km/s.

No, čeprav se Zemlja zdi zelo hitra, saj se okoli Sonca giblje s hitrostjo 30 km/s, ta hitrost ni nič v primerjavi z velikimi strukturami. Osončje se na primer vrti okoli središča Rimske ceste s hitrostjo 230 km/s, kar je še vedno manj kot polovica hitrosti lokalne skupine.

Toda če Shapleyjeva masa ni dovolj za razlago hitrosti lokalne skupine, kakšno razlago bi lahko imeli? Druga superjata v isti regiji? No, glede na avtorje študije, objavljene leta 2017, je del tega gibanja posledica regije, ki je nasprotna Shapleyju, odbojne sile, ki nas potiska.

Povratna gravitacija?

Če bi bile vse regije enako gosto, ne bi bilo prednostne privlačnosti, vendar so nekatere zelo goste, nekatere pa premalo. Tako obstajajo primeri, kot je odbojni dipol (Slika: Playback/ESA/Hubble/NASA/Judy Schmidt)

Morda se zdi vabljivo domnevati, da je ta odbojna sila posledica neke vrste eksotične snovi, ki lahko ustvari stvari, kot so črvine luknje, vendar je resničnost malo manj razburljiva. Odbojna sila je samo zelo obsežno območje galaktičnega vakuuma, to je tam, kjer ni ničesar. Pomislite na to kot na luknje v testu.

Ne pozabite, da gravitacija ni nikoli odbojna, saj nam nikoli ni uspelo najti eksotične snovi v takšnih količinah. Bipolarni odbojnik je preprosto odsotnost mase na eni strani območja, kjer smo.

Predstavljajte si, da bi imeli enako število mas, enakomerno porazdeljenih na vseh mestih in smereh v vesolju. Če dodamo dodatno maso na določeni razdalji v levo, se bomo privlačili v levo, ker bo tam večja gravitacijska sila. Kaj pa, če odstranimo maso na desni?

Rezultat bi bil enak: vleklo bi nas v levo, ker desna stran ne bo mogla tako močno vleči naše domače skupine galaksij kot leva stran. Zdaj pa si predstavljajte, če bi vzeli vso maso ogromne regije na desni. Imeli bomo največjo silo privlačnosti na eni in odbojnosti na drugi strani hkrati.

Dvodimenzionalni pogled na supergosto (rdeče) in premalo gosto (modro/črno) območje vesolja v naši bližini (Slika: Playback/Cosmic Flows Project/Univerza na Havajih)

Znanstveniki so ugotovili, da je praznina, ki meji na našo lokalno skupino, odgovorna za to, da nas pospešeno pelje proti superjati Shapley, bolj ali manj, kot da bi bili v kozmičnem hamburgerju. Po eni strani nas vleče Shapleyjeva gravitacija, po drugi strani pa nas vleče v isto smer.

Po odkritju so astronomi to potisno silo poimenovali: dipolni odbojnik (ali bipolarni odbojnik). Ta celoten kompleks, od Shapleyjevega atraktorja do odbojnika (prek naše lokalne skupine), pokriva skoraj 1.700 milijarde svetlobnih let.

V tej praznini ni bilo najdene nobene koncentracije mase, niti nobene vrste negativne snovi (ki bi imela nasprotni učinek od gravitacijske privlačnosti). To je pripeljalo znanstvenike do zaključka, da se odbojna sila pojavi prav zato, ker ni mase, ki bi izvajala gravitacijsko "privlačnost".

Razumljivo je misliti, da se vse skupaj sliši preveč čudno, a to je bil zaključek raziskovalcev pod vodstvom Yehude Hoffmana leta 2017. In zdi se, da dipolni odganjalec ni edini: kmalu po objavi članka so isti znanstveniki odkrili še en repelent. sila, repelent mrzlih točk.

No, zanimivo je pomisliti, da so vakuumski "mehurčki" v vesolju zelo pogosti med filamenti velike kozmične mreže. To pomeni, da tako kot so premori v glasbi pomemben element za kompozicije, igrajo »vrzeli« pomembno vlogo pri oblikovanju te strukture.

Vir: Narava, začne se s pokom

Tommy Banks
Veseli bomo vašega mnenja

pustite odgovor

TechnoBreak | Ponudbe in ocene
Logo
Omogoči registracijo v nastavitvah - splošno
Košarica