10 av de største sakene i universet

10 av de største sakene i universet (Rom)

Med teknologi som raskt utvikler seg, finner astronomer flere og flere objekter i universet. Tittelen på "største tingen i universet" endres nesten årlig. Noen av disse kosmiske gjenstandene er så store at de baffle våre beste forskere, og noen av dem bør ikke engang eksistere i det hele tatt.

10Tilsynet

Fotokreditt: ESA / Hubble & NASA

Nylig har astronomer oppdaget det største tomrummet i det kjente universet. Den ligger i den sørlige konstellasjonen av Eridanus. Spanning 1,8 milliarder lysår, det er forvirrende forskere, som aldri trodde at en slik ting kunne eksistere.

Til tross for navnet "tomrom", er et tomrom i rommet ikke helt tomt. Det er et område med plass som er under-tett, i dette tilfellet har 30 prosent færre galakser enn det omkringliggende området. Voids utgjør 50 prosent av universet, et tall som bare forventes å vokse etter hvert som tyngdekraften trekker alt rundt saken mot seg selv. To ting skiller seg ut om dette tomrummet: dens enorme størrelse og dens forhold til det mystiske WMAP Cold Spot.

Denne nye supervoid er nå den mest aksepterte forklaringen til det kalde stedet, en stor, tilsynelatende tom region i kosmisk strålingsbakgrunn. Det har vært en rekke kontroversielle teorier for å forklare det kalde stedet, fra vårt univers som kretser om et svart hull i universet, til et parallelt univers som presser mot vår egen. Disse dager, tror de fleste forskere at det kalde stedet kan forårsakes av supervoid: Da protoner går gjennom tomrummet, mister de energi og svekker. Likevel er det en liten mulighet for at supervoidens plassering i forhold til det kalde stedet kan være tilfeldig. Forskere trenger å finne ut mer for å bevise hvorvidt tomrummet forårsaker det mystiske kuldepunktet eller om det er noe helt annet.

9The Newfound Blob

Fotokreditt: ESO / M. Hayes

I 2006 ble en mystisk blob kåret til den største strukturen i universet, selv om den raskt mistet tittelen til nyere funn. Denne blob er en gigantisk masse av gass, støv og galakser som er 200 millioner lysår bredt og ser ut som en klynge av grønne maneter. Det ble funnet av japanske astronomer som hadde studert en region av universet kjent for å ha store konsentrasjoner av gass. For å gjøre dette plasserte de et spesielt filter på teleskopet, som tilfeldigvis tillot dem å plukke opp tilstedeværelsen av klossen.

Hver av sine tre "armer" har galakser pakket fire ganger tettere enn universets gjennomsnitt. Galakser og gassbobler inneholdt i blokken kalles Lyman-alpha-blunder. Disse antas å ha dannet bare to milliard år etter big bang, bare et blunk for øye i kosmisk tidslinje. Forskere tror de dannet da massive stjerner fra universets tidligste dager gikk supernova og blåste ut sine omgivende gasser. Fordi denne strukturen er så stor, tror astronomene at det er en av de aller første som har dannet seg. De teoretiserer at i den fjerne fremtid vil det oppstå flere galakser fra gassene som finnes i blokken.


8The Shapley Supercluster

Fotokreditt: ESO

I årevis har astronomer kjent at Melkeveisens galakse ble trukket gjennom universet med en hastighet på 2,2 millioner kilometer i timen mot konstellasjonen Centaurus. Astronomer teoretiserte at dette skjedde på grunn av en stor tiltrekker, et objekt med en tyngdekraft som var sterk nok til å tegne galaksen mot den. De kunne ikke vite sikkert, men fordi de lå bak Sone for Unnfangelse (ZOA), ble den delen av universet som ble skjult av Melkeveien.

Men mens konvensjonell astronomi ikke kan trenge inn i ZOA, ble røntgenstrømmen etter hvert blitt avansert nok til å hengive seg gjennom dis og finne den store tiltrekkeren, som ble avslørt for å være en stor gruppe av galakser. Det var imidlertid et problem. Attractoren de fant kunne ikke skape en trekk så sterk som de astronomer oppdaget. Det utgjorde bare 44 prosent av det observerte trekket. Fokuserte sine teleskoper ut enda lenger, fant de snart at galaksen vår kosmiske slepebrokk selv ble trukket mot noe enda større: Shapely Supercluster.

Shapley Supercluster er en stor samling av galakser bak Great Attractor som trekker både Attractor og vår egen galakse mot den. Det er en klynge av mer enn 8000 galakser med en masse på mer enn 10 millioner soler. Hver galakse i vår universitetsregion er på et kollisjonskurs med det.

7The Great Wall

Fotokreditt: Gott & Juric via NASA

Som mange av strukturene på denne listen holdt stormuren, eller CfA2 Great Wall, en gang forskjellen mellom å være det største kjente objektet i universet. Det ble oppdaget av amerikanske astrofysikere Margaret Joan Geller og John Peter Huchra under en redshift-undersøkelse for Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, derav navnet CfA. Strukturen er estimert til å være 500 millioner lysår i lengde og 16 millioner i dybden, og den er formet noe som Kinesisk mur.

De nøyaktige målingene på Den kinesiske mur er imidlertid et mysterium. Det kan være mye større, og strekker seg ut til en mulig 750 millioner lysår. Problemet med å bestemme sin sanne størrelse ligger i sin plassering. Som den Shapely Supercluster, er The Great Wall delvis skjult av Sone of Avoidance. ZOA gjør 20 prosent av det observerbare universet ekstremt vanskelig å oppdage fordi støv og tett gass i Melkeveien - samt den høye konsentrasjonen av stjerner - tungt obskure optiske bølgelengder.

For å se gjennom ZOA må astronomene observere universet gjennom bølgelengder som ikke påvirkes av støvet, som infrarøde undersøkelser, som trenger inn ytterligere 10 prosent av ZOA.Radioundersøkelser kan også avdekke hva infrarød ikke kan, som kan være nær infrarød og røntgenstråler, men det er frustrerende for astronomer å ikke kunne se en så stor del av universet. ZOA forlater en rekke hull i vår kunnskap om kosmos.

6The Laniakea Supercluster

Fotokreditt: R. Brent Tully via NASA

Galakser har en tendens til å gruppere sammen i klynger. Regioner hvor klynger er mer tett pakket enn universell gjennomsnitt kalles superclusters. Tidligere har astronomer kartlagt disse objektene ved sine fysiske steder i universet, men en nylig studie har funnet en ny måte å kartlegge det lokale universet på, en som kaster lys på sine ukjente hjørner.

Den nye studien kartlegger det lokale universet og dets galakse-klynger basert på tyngdekraften i stedet for posisjon. Denne nye metoden kartlegger galaksenes posisjoner for å utlede universets tyngdekraftige landskap. Det anses å være overlegent mot det gamle systemet fordi det tillater astronomer å kartlegge universets ukjente områder, så vel som hva vi kan observere. Siden det er avhengig av å oppdage en galakseinnflytelse i stedet for galaksen selv, kan den oppdage gjenstander selv om vi ikke kan se dem.

Studienes funn, som bare gjelder for våre lokale galakser, recharting det lokale universet. Forskningsgruppen definerer nå en supercluster basert på grensene for dens gravitasjonsstrøm. Det er spesielt meningsfylt for oss, siden det har omdefinert hvor vi sitter i universet. Milky Way var en gang tenkt å være innenfor Virgo supercluster, men under den nye definisjonen er vår region bare en arm av den mye større Laniakea supercluster, en av de største gjenstandene i universet. Å strekke 520 millioner lysår over, det er jordens nye adresse i universet.


5The Sloan Great Wall

Fotokreditt: W. Schaap via NASA

Sloan Great Wall ble først oppdaget i 2003 av Sloan Digital Sky Survey, en undersøkelse som kartlegger hundrevis av millioner galakser for å avdekke universals storskala struktur. Sloan Great Wall er en enorm galaktisk, filamente, som inneholder flere superklasser som vever gjennom universet som teltene i en enorm blekksprut. På 1,4 milliarder lysår over, holdt den en gang tittelen på den største strukturen i universet.

Sloan Great Wall selv har ikke blitt studert så mye som superclustrene i den, hvorav flere har vist seg å være ganske interessante i seg selv. Man har en rik kjerne av galakser som går bort fra det som tendrils. En annen har en høy grad av samspill mellom galakser i den, inkludert noen som fortsatt aktivt fusjonerer.

Vegg, og hvilken som helst struktur større, har gitt opphav til et nytt mysterium om universet. Den overgår det kosmologiske prinsippet, som legger en teoretisk grense på hvor store universelle strukturer kan være. Prinsippet legger til at universet har en jevn fordeling over store skalaer, og det er ikke noe større enn 1,2 milliarder lysår. Strukturer størrelsen på Sloan Great Wall motsetter seg det helt.

4The Huge-LQG

Fotokreditt: NASA / ESA / ESO / Wolfram Freudling et al

En quasar er en ekstremt energisk region midt i en galakse. Drevet av supermassive sorte hull, kvasarer har en energiutgang 1.000 ganger større enn noe som finnes i hele Melkeveien. Den nåværende tredje største strukturen i universet er den enorme LQG, en klynge på 73 kvasar som sprer seg over 4 milliarder lysår. Denne store quasar-gruppen (LQG) og andre som den har blitt foreslått som forløperne for mange av de større skalaene i universet, som Sloan's Great Wall.

The Huge-LQG ble oppdaget etter å ha analysert data fra samme undersøkelse som ligger Sloan's Great Wall. Forskere posited sin eksistens etter kartlegging området med en venninne-av-venner, algoritmen som kartlagt tettheten av kvasarer innenfor en viss plass. Metoden er imidlertid ikke uten sine skeptikere, og eksistensen av denne spesielle strukturen er et spørsmål om debatt.

Mens noen astronomer hevder at stor-LQG er ekte, setter andre på at kvasarene er tilfeldig plassert og ikke er en del av en stor struktur. En annen forsker tok en titt på Huge-LQG og fant at det ikke var noe mer enn tilfeldig mellomrom. Hvorvidt det eksisterer eller ikke, er fortsatt opptatt for debatt, selv om bevis er lent mot det store-LQG som en legitim oppdagelse.

3The Giant GRB Ring

Fotokreditt: NASA / SkyWorks Digital

På en strålende 5 milliarder lysår på tvers, er den nest største strukturen i universet Giant GRB Ring. Bortsett fra den enorme størrelsen, er det merkelig om strukturen sin egenartede form. Astronomer som studerer gamma ray bursts (store brister av energi opprettet når en massiv stjerne når slutten av sitt liv) plukket opp en serie med ni brister, alle en lignende avstand fra jorden, som dannet en ring i himmelen mer enn 70 ganger diameteren av fullmåne. Gitt at gamma ray bursts (GRBs) er et svært sjeldent fenomen, er sjansen for en slik form å være tilfeldig, 1 til 20.000, noe som gjør forskere spekulerer på at de hadde snublet over den da største strukturen i universet.

Den, Äúring,, skjønt, er bare et visuelt inntrykk sett fra Jorden. Det er teoretisert at Giant GRB-ringen kunne være en projeksjon av en sfære hvor GRBene alle skjedde innen en relativt kort periode på 250 millioner år. Det stiller spørsmålet om hva som muligens kunne ha skapt en stor sfære. En forklaring dreier seg om muligheten for at galakser kan bli klumpet rundt enorme konsentrasjoner av mørk materie, men så langt er det bare en teori. Forskere har ingen anelse om hvordan strukturer som disse er dannet.

2 Hercules-Corona Borealis Great Wall

Fotokreditt: ESA / Hubble & NASA

Den nåværende største strukturen i universet ble også oppdaget av astronomer som skannet for gammastrålebryster. Denne strukturen, kalt Hercules-Corona Borealis-muren, er 10 milliarder lysår over, noe som gjør det to ganger størrelsen på Giant GRB-ringen. Fordi de større stjernene som utsender GRBer, typisk dannes i områder med mer materiale, behandler astronomer hver bris som en pinne som stikker til noe større. Når forskere fant et område av rom i retning av konstellasjonene Hercules og Corona Borealis som hadde et stort antall GRB, bestemte de seg for at strukturen trolig var en tett konsentrasjon av galakse-klynger og andre forhold.

Navnet Hercules-Corona Borealis Great Wall selv ble laget av en teenage Wikipedia-forfatter på Filippinene. Etter en Discovery News artikkel nevnt hvilken del av himmelen strukturen ble funnet i, en Wikipedia-side popped opp dåp den med sitt nye navn. Selv om navnet ikke egentlig er riktig siden strukturen er så stor det opptar flere konstellasjoner, var Internett raskt å hente på det. Det var kanskje første gang Wikipedia kalt en vitenskapelig struktur. Siden veggen ligger godt over det kosmologiske prinsippet, er det og andre strukturer som det utfordrende forskere å tenke på ideen om hvordan universet ble dannet for å imøtekomme deres eksistens.

1The Cosmic Web

Fotokreditt: NASA, ESA og A. Feild

Forskere mener at fordeling av universet ikke er tilfeldig. Det har blitt teoretisert at galakser er organisert i en enorm universell struktur med trådlignende filamenter som forbinder tette områder. Disse er interspersed mellom mindre tette hulrom. De kaller det Cosmic Web.

Weben antas å ha dannet seg veldig tidlig i universets historie. Det begynte med små svingninger i sin tidligste formasjon, som senere bidro til å forme all eksistens. Særlig filamentene antas å ha spilt en stor rolle i universets evolusjon, som akselereres i dem. Galakser inne i filamentene har en mye høyere hastighet for å skape stjerner. De er også mer sannsynlig å oppleve gravitasjonsinteraksjon med andre galakser. Det er en prosess som sannsynligvis fortsetter selv nå. Innenfor filamentene er galakser slags forbehandlet og travet mot galakse-klynger, hvor de deretter går til å dø.

Bare nylig har forskere begynt å forstå Cosmic Web. De har selv fanget den i bilder med stråling fra en fjern quasar. Quasars er de klareste gjenstandene i universet, og lys fra en skjedde å peke mot en filament, noe som gjorde at gassene glødde. Med det tok astronomer et bilde av trådene som strekker seg mellom galakser, et bilde av kosmosens skjelett.