נמצאה 'חומה' ענקית של גלקסיות הנמתחת על פני היקום

היקום אינו רק פיזור אקראי של גלקסיות המפוזרות על פני חלל מתרחב. ככל שאנו מתבוננים מקרוב, אנו רואים יותר שיש מבנים - שחלקם הם קבוצות עצומות וצבירי גלקסיות עצומים באופן בלתי מובן המחוברים זה לזה בכבידה.

מבנה כזה התגלה זה עתה בקצהו הדרומי של השמיים, והוא קולוסוס, המשתרע על פני 1.37 מיליארד שנות אור עצומים מקצה לקצה. מגליו קראו לו חומת הקוטב הדרומי.

למרות שהגודל מדהים - זה אחד המבנים הגדולים ביותר בחלל שראינו אי פעם - אנחנו יודעים בדיוק מה זה חומת הקוטב הדרומי. זהו חוט גלקסיות, מבנה ענק של גלקסיות היוצרות גבול בין המרחבים הריקים של חללים קוסמיים שיחד יוצרים אתרשת קוסמית. לפיכך, אנו קוראים לזה חומה.

ידועים קירות אחרים, גדולים יותר. הגדול ביותר הוא ה החומה הגדולה של הרקולס-קורונה בוראליס , המשתרע על פני 9.7 מיליארד שנות אור. אבל חומת הקוטב הדרומי מיוחדת, כי היא קרובה בטירוף לגלקסיית שביל החלב, השוכנת במרחק של 500 מיליון שנות אור בלבד. במילים אחרות, זה המבנה הכי מסיבי שראינו אי פעם כל כך קרוב.

אתה בטח תוהה איך גן העדן הצלחנו לפספס את אחד מחוטי הגלקסיה הגדולים ביותר ביקום ממש על סף דלתנו. ולמעשה יש תשובה ממש טובה לשאלה הזו: היא הוסתרה מאחורי מה שאסטרונומים מכנים לפעמים אזור ההימנעות או אזור הערפול הגלקטי - המישור הגלקטי של שביל החלב.

זהו הדיסק של הגלקסיה הביתית שלנו, אזור עבה ובהיר עם אבק וגז וכוכבים. כל כך עבה ובהיר, למעשה, שהוא מסתיר חלק גדול ממה שמאחוריו, מה שהופך את האזור הזה של היקום לחקר גרוע בהשוואה לשאר.

אם אזור ההימנעות הזה הסתיר את חומת הקוטב הדרומי בצורה כל כך יעילה, איך אסטרונומים מצאו אותו עכשיו? התשובה לשאלה הזו היא קצת יותר מורכבת, אבל בעיקרון, היא תלויה איך גלקסיות נעות סביב השמים.

צוות חוקרים בראשות הקוסמוגרף דניאל פומארד מאוניברסיטת פריז-סקליי השתמש במסד נתונים בשם Cosmicflows-3 , המכיל חישובי מרחק לכמעט 18,000 גלקסיות. אלה מתגלים באמצעות הסטה לאדום, המודד את המהירות שבה משהו מתרחק בהתבסס על מידת המתח של גלי האור שלו.

בשנה שעברה, צוות אחר של חוקרים השתמש במסד הנתונים הזה כדי לחשב פרמטר נוסף, משהו המכונה מהירות מוזרה , שהיא מהירותה של גלקסיה ביחס לתנועתה עקב התפשטות היקום.

בעזרת שני הפרמטרים הללו, הצוות יכול לחשב את תנועות הגלקסיות זו ביחס לזו – והתנועות הללו חשפו את השפעת הכבידה של מסה גדולה בהרבה. בעזרת אלגוריתמים, הצוות הצליח להשתמש בתנועות אלו כדי למפות בתלת מימד את תפוצת החומר בקיר הקוטב הדרומי, אפילו מעבר לאזור ההימנעות.

( Pomarède et al., ApJ, 2020 )

הקטע הצפוף ביותר נמצא מעל הקוטב הדרומי - החלק הזה הוא הקטע שנמצא במרחק של 500 מיליון שנות אור. ואז הוא מתעקל צפונה לכיווננו, בטווח של 300 מיליון שנות אור משביל החלב.

לאורך הזרוע המתעקלת, הגלקסיות נעות לעבר הגוש בקוטב הדרומי; ומשם, הם נעים לעבר מבנה ענק אחר, ה צביר העל של שאפליי במרחק 650 מיליון שנות אור.

מכיוון שיש חלקים מקיר הקוטב הדרומי שאיננו יכולים לראות, ייתכן שהמבנה גדול אפילו יותר ממה שאנו יכולים לדעת בשלב זה. אבל אנחנו יכולים להיות בטוחים שהאסטרונומים משתוקקים לגלות.

ראשית, יכולות להיות לזה השלכות קוסמולוגיות מעניינות, שישפיעו על קצב ההתפשטות של היקום המקומי. זה יכול ואולי לאלשחק תפקידבתוך המתח האבל, ההבדל בין קצב ההתפשטות ביקום המקומי לבין קצב ההתפשטות ביקום המוקדם.

זה גם יכול לעזור לנו להבין את האבולוציה של פינת החלל המקומית שלנו, הכוללת את לאניאקה, צביר העל של הגלקסיות שאליו שייך שביל החלב, שהתגלה גם על ידי פומארד ועמיתיו (בהנהגת ברנט טולי מאוניברסיטת הוואי ב- מנואה) עוד ב-2014 .

זהו תגלית מפוארת, ואנחנו לא יכולים לחכות לראות מה עוד הוא יגלה.

המחקר פורסם ב כתב העת האסטרופיזי .