Ahli Astronom Telah Memetakan Struktur Besar di Alam Semesta Yang Dipanggil Tembok Kutub Selatan
Galaksi tidak tersebar sama rata di seluruh angkasa. Mereka wujud dalam kumpulan, kluster dan superkluster. Galaksi Bima Sakti kita sendiri wujud dalam struktur yang sangat besar yang dipanggil Laniakea supercluster . Laniakea telah ditakrifkan pada tahun 2014, dan ia mengandungi lebih 100,000 galaksi.
Kini sekumpulan ahli astronomi telah menemui satu lagi ciri besar di luar Laniakea, yang dipanggil Tembok Kutub Selatan.
Tembok Kutub Selatan adalah seperti lengan yang melilit gugusan super Laniakea. Nama ini diilhamkan oleh kutub selatan Bumi. Ke arah itu, dinding berada pada tahap paling tebal.
Tembok melengkung dalam separuh bulatan besar meliputi 200 darjah dan menjangkau jauh ke langit utara. Kepekatan ke arah kutub selatan adalah 500 juta tahun cahaya jauhnya, dan lengan panjang Tembok ke utara adalah 300 juta tahun cahaya jauhnya.
'Kami telah menemuinya berkat pengaruh gravitinya, yang dicetak dalam halaju sampel galaksi.'
Daniel Pomarède, Kartografer Kosmik, dan saintis kakitangan, Institut Penyelidikan Undang-undang Asas Alam Semesta.
Satu pasukan ahli astronomi telah menghabiskan sedekad memetakan Tembok Kutub Selatan. Mereka telah membentangkan keputusan mereka dalam kertas kerja bertajuk 'Aliran kosmik-3: Tembok Kutub Selatan.” Penulis utama ialah Daniel Pomarède, saintis kakitangan di Institut Penyelidikan Undang-undang Asas Alam Semesta, CEA Université Paris-Saclay. Pomarède juga pakar dalam visualisasi data astronomi dan kosmografi.
Kertas itu diterbitkan dalam The Astrophysical Journal.
Kelompok Super Laniakea. Tembok Kutub Selatan melilit Laniakea. Kredit Imej: Pomarède et al, 2020.
Untuk struktur yang begitu besar, Tembok Kutub Selatan telah tidak disedari sejak sekian lama. Dalam siaran akhbar, pengarang utama Daniel Pomarède menjelaskan sebabnya. 'Seseorang mungkin tertanya-tanya bagaimana struktur yang besar dan tidak begitu jauh itu kekal tanpa disedari. Ini disebabkan lokasinya di kawasan langit yang belum ditinjau sepenuhnya, dan di mana pemerhatian langsung dihalang oleh tompok debu dan awan galaksi di latar depan. Kami telah menemuinya berkat pengaruh gravitinya, yang dicetak dalam halaju sampel galaksi.'
Pengarang kajian Daniel Pomarède adalah pakar dalam menggambarkan data astronomi. Dalam kajian ini, beliau mencipta model interaktif 3D Tembok Kutub Selatan.
Klik pada imej untuk mencari model 3D interaktif Tembok Kutub Selatan. Kredit Imej: Kredit Imej/Visualisasi: Daniel Pomarède
Tembok Kutub Selatan hanyalah struktur kosmik berskala besar terbaru yang telah dipetakan oleh ahli astronomi dalam sejarah baru-baru ini. Dalam 40 tahun yang lalu, kami telah memahami bahawa galaksi wujud dalam kumpulan berskala besar. Galaksi Bima Sakti kita sendiri, dan galaksi satelitnya, terkandung dalam kumpulan galaksi yang lebih besar yang dipanggil Kumpulan Tempatan , kumpulan galaksi yang agak kecil. Kumpulan Tempatan pula merupakan sebahagian daripada Kluster Super Virgo . Dan Kluster Super Virgo hanyalah satu cuping kluster super Laniakea.
Ahli astronomi juga telah memetakan ciri besar lain, seperti Superkluster Shapley dan juga Penarik Hebat , yang merupakan titik graviti pusat bagi Superkluster Laniakea.
Di sebalik penemuan Tembok Kutub Selatan adalah Aliran kosmik pangkalan data. Cosmicflows cuba memetakan struktur berskala besar dengan mengumpulkan kedudukan dan pergerakan beribu-ribu galaksi. Aliran kosmik-3 adalah lelaran ketiga program ini, dan telah berkembang daripada 8,188 penyertaan kepada 17,669 penyertaan. Beberapa penyelidik yang mengarang kertas ini juga bekerja pada Cosmicflows-3.
'Kami tertanya-tanya sama ada Tembok Kutub Selatan jauh lebih besar daripada apa yang kami lihat.'
R. Brent Tully, Pengarang Bersama Kajian,
Galaksi di lengan tidak statik. Terdapat banyak pergerakan. Mereka bergerak di sepanjang lengan ke Kutub Selatan. Dari sana, mereka bergerak melalui kawasan yang dikaburkan dari pandangan kami oleh Bima Sakti. Kemudian, mereka bergerak ke arah sambungan Shapley, struktur terbesar di kawasan kejiranan kami di Alam Semesta.
Para penyelidik tidak pasti sama ada apa yang mereka petakan setakat ini adalah keseluruhan Tembok Kutub Selatan. 'Kami tertanya-tanya jika Tembok Kutub Selatan jauh lebih besar daripada apa yang kami lihat,' kata pengarang bersama R. Brent Tully. “Apa yang telah kami petakan merentas domain penuh wilayah yang telah kami tinjau. Kami adalah penjelajah awal kosmos, memperluaskan peta kami ke wilayah yang tidak diketahui, 'kata Tully.
Imej struktur berskala besar di rantau kita di Alam Semesta. Ciri-ciri menonjol seperti Tembok Kutub Selatan dan Penarik Hebat dilabelkan. Imej ini juga menunjukkan garis aliran, laluan yang diikuti galaksi semasa ia bergerak. Kredit Imej: Pomarède et al, 2020.
Penemuan struktur berskala besar Alam Semesta dan sifat berfilamen yang bergumpal adalah salah satu penemuan paling menarik sejak kebelakangan ini. Ahli astronomi boleh mengenal pasti struktur ini apabila data mereka menjadi lebih baik dan lebih komprehensif. Oleh itu, mudah untuk tertanya-tanya betapa tepatnya gambaran semasa kita, dan perkara yang masih kita hilang, apa lagi yang perlu dicari.
Dalam makalah mereka, penulis menulis 'Batasan pemerhatian mesti diakui.' Mereka kemudian menjelaskan bahawa Tembok Kutub Selatan ditemui hampir pada had pengesanan program Cosmicflows-3. “Had anjakan merah sumbangan ini ialah 16,000 km s?1. Tembok Kutub Selatan seperti yang kita bentuk, ia berjalan dalam garisan terhad di dalam had ini pada ~13,000 km s?1.'
Jadi Tembok Kutub Selatan ada di sana, tetapi mungkin bukan semua yang ada di sana.
'Kedekatan kepekatan gugusan kaya Shapley...' dan ciri-ciri lain '...sejurus ke utara satah galaksi menimbulkan persoalan tentang apa yang kita mungkin hilang,' tulis penulis.
'Memandangkan batasan yang dikenakan oleh sempadan kajian kami, di manakah ketersambungan berakhir?'
Daripada Kertas 'Aliran kosmik-3: Tembok Kutub Selatan”
Walaupun Cosmicflows-3 mengandungi data tentang dua kali lebih banyak galaksi berbanding pendahulunya, ia masih tidak boleh mengandungi data tentang segala-galanya di rantau ini. Setiap kajian dan setiap kaedah ada batasannya. 'Memandangkan batasan yang dikenakan oleh sempadan kajian kami, di manakah ketersambungan berakhir?' mereka bertanya.
Untuk memastikan saiz Tembok Kutub Selatan, dan hubungannya dengan struktur lain di rantau ini, sudah tentu, memerlukan lebih banyak data. 'Kami tidak akan pasti tahap sepenuhnya, atau sama ada ia luar biasa, sehingga kami memetakan alam semesta pada skala yang lebih besar.'
Lagi:
- Siaran Akhbar: Ahli astronomi memetakan struktur besar di luar Laniakea Supercluster
- Kertas penyelidikan: Cosmicflows-3: Tembok Kutub Selatan
- Alam Semesta Hari Ini: Acuan Lendir Tumbuh Sama Seperti Struktur Skala Besar Alam Semesta