Brzmi to jak założenie kiepskiego filmu science-fiction: Istnieje jakaś tajemnicza istota poza granicami naszej galaktyki, która napiera na nas z niewiarygodną siłą. Nie wiemy dokładnie, co to jest i nie wiemy, jak długo tam jest. Znamy jednak jego nazwę: odpychacz dipolowy.
Nazwa może być trochę głupia, ale to bardzo realna rzecz. Nie ma się też czym przejmować - to zwykła konsekwencja procesu tworzenia się struktur, który zachodzi we Wszechświecie od [sprawdź] 13,8 miliarda lat.
Jak zbudować supergromadę
Aby przygotować scenę dla odpychacza dipolowego, musimy zrobić coś dużego. I nie chodzi tu o zwykłe astronomiczne wielkie wydarzenia i energie na skalę galaktyki. Nie, musimy zrobić coś naprawdę dużego.
Poza Drogą Mleczną znajduje się kilka innych galaktyk. W odległości 2,5 miliona lat świetlnych znajduje się Andromeda, którą wszyscy znają i kochają. Jest też Triangulum, którym nikt tak naprawdę się nie interesuje. Nasze trzy galaktyki oraz kilkadziesiąt galaktyk karłowatych tworzą Grupę Lokalną, która jest bardzo skromną nazwą dla struktury o rozmiarach kilku milionów lat świetlnych.
Najbliżej naszej Grupy Lokalnej znajduje się Gromada Panny, masywna kula ponad tysiąca galaktyk położona w odległości 60 milionów lat świetlnych. Nasza Grupa Lokalna i inne grupy w tym skrawku przestrzeni nie są częścią samej Gromady Panny, lecz należą do większej struktury, zwanej Supergromadą Panny.
Tutaj sprawa robi się nieco skomplikowana. Gromady i gromady mają przyzwoite, zrozumiałe definicje: Są związane grawitacyjnie. Supergromady nie są; są to po prostu zbiory galaktyk, które są większe niż gromady, ale mniejsze niż, powiedzmy, cały Wszechświat. Różni kosmolodzy mogą stosować różne definicje słowa "supergromada", uzyskując różne segmenty.
To tak, jakby w spisie ludności próbować zdefiniować obszar miejski: Jasne, są granice miasta, ale co z ludźmi mieszkającymi w pobliżu dużego miasta i pracującymi w nim? Gdzie dokładnie kończy się ten obszar?
Historia supergromad i pustych przestrzeni
Mimo tych różnych definicji możemy nakreślić pewne ogólne zarysy. Supergromada Panny wydaje się być tylko jedną z gałęzi jeszcze większej supergromady o nazwie Laniakea. Inne supergromady otaczają Laniakeę i łączą się z nią, np. gromada Shapleya, gromada Herkulesa i gromada Pavo-Indus. Każda z tych masywnych struktur ma długość setek milionów lat świetlnych.
Supergromady są jak piana, którą można zobaczyć, gdy doda się za dużo mydła do kąpieli. My tylko nadajemy różnym częściom tej piany fajne nazwy. Jednak pomiędzy tymi wszystkimi kawałkami piany znajdują się rozległe, puste obszary. W twojej kąpieli te puste kieszenie to bańki mydlane. W kosmologii są to wielkie kosmiczne pustki.
Każda supergromada wyznacza krawędź odpowiadającej jej kosmicznej pustki. Istnieje Pustka Rzeźbiarza, Pustka Canis Major, Pustka Bootesa i wiele innych. Każda z tych pustek to rozległa przestrzeń, na której nie ma zbyt wiele - puste kosmologiczne pustkowia, w których znajduje się tylko kilka poplątanych galaktyk, niczym oazy na pustyni. Największe z tych pustek, takie jak Boötes, mają średnicę ponad 300 milionów lat świetlnych.
To bardzo dużo niczego.
Odstraszacz dipoli
Mapowanie naszego lokalnego sąsiedztwa Wszechświata (a przez "lokalne" rozumiem wszystko w promieniu około miliarda lat świetlnych) jest dość trudne. Dzieje się tak dlatego, że cały pył w Drodze Mlecznej zasłania nam widok i musimy uciekać się do wymyślnych sztuczek astronomicznych, takich jak czułe pomiary w podczerwieni i radiowe, aby zorientować się, co się dzieje.
To właśnie dzięki tym sztuczkom kosmologowie byli w stanie zidentyfikować Supergromadę Shapleya, najbliższego sąsiada Laniakei. Masa Gromady Shapleya jest tak imponująca, że wywiera ona grawitacyjne przyciąganie na cały ten region przestrzeni. Każda galaktyka, w tym Droga Mleczna, porusza się w tym kierunku.
Jednak szacowana masa Gromady Shapleya może nie być wystarczająca, aby wyjaśnić naszą prędkość. Oprócz przyciągania Shapleya, musi istnieć coś jeszcze, pchanie, pochodzące z przeciwnego kierunku.
Jest to odpychacz dipolowy, hipotetyczna pustka (i możliwa nadpustka), która znajduje się po przeciwnej stronie Drogi Mlecznej niż gromada Shapleya. Podczas gdy Shapley przyciąga nas swoją masywną grawitacją, odpychacz dipolowy popycha nas swoją masywną... nicością.
Jak to działa?
Pomyśl o tym w ten sposób. Powiedzmy, że wyciąłeś w czymś dziurę - w kawałku drewna, kawałku sera lub w wielkoskalowej strukturze wszechświata. Jeśli umieścisz coś w pobliżu tej dziury, będzie to odczuwać przyciąganie grawitacyjne w każdym kierunku, z wyjątkiem dziury. Będzie się więc oddalać od dziury, ponieważ nie może ona wywierać własnego wpływu grawitacyjnego.
Będzie się wydawać, że dziura - lub pustka - odpycha obiekt, mimo że ten tylko tam siedzi i dosłownie nic nie robi.
**By Paul Sutter
**Source
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz