Simulering av det kosmiske nettet. (Illustrious-TNG) Universet er ikke bare en tilfeldig spredning av galakser drysset utover et ekspanderende tomrom. Jo nærmere vi ser, jo mer ser vi at det er strukturer – noen av dem er ubegripelig store grupperinger og galaksehoper som er gravitasjonsmessig bundet sammen.
En slik struktur har nettopp blitt oppdaget som buer over den sørlige kanten av himmelen, og det er en koloss som strekker seg over enorme 1,37 milliarder lysår fra ende til annen. Oppdagerne har kalt den Sydpolmuren.
Selv om størrelsen er bemerkelsesverdig - det er en av de største strukturene i verdensrommet vi noen gang har sett - vet vi nøyaktig hva Sydpolmuren er. Det er en galaksetråd, en enorm formasjon av galakser som danner en grense mellom de tomme rom av kosmiske tomrom som sammen dannerkosmisk nett. Derfor kaller vi det en vegg.
Andre, større slike vegger er kjent. Den største er Hercules-Corona Borealis kinesiske mur , som spenner over 9,7 milliarder lysår. Men Sydpolveggen er spesiell, fordi den er vanvittig nær Melkeveien, bare 500 millioner lysår unna. Med andre ord, det er den mest massive strukturen vi noen gang har sett så nærme.
Du lurer sikkert på hvordan Himmel vi klarte å savne en av de største galaksefilamentene i universet rett utenfor dørstokken vår. Og det er faktisk et veldig godt svar på det spørsmålet: det var skjult bak det astronomer noen ganger kaller Zone of Avoidance eller Zone of Galactic Obscuration - Melkeveiens galaktiske plan.
Dette er platen til hjemmegalaksen vår, et område tykt og lyst med støv og gass og stjerner. Faktisk så tykt og lyst at det skjuler en stor del av det som ligger bak det, noe som gjør den delen av universet dårlig utforsket sammenlignet med resten.
Hvis denne unngåelsessonen skjulte sydpolmuren så effektivt, hvordan har astronomer funnet den nå? Svaret på det spørsmålet er litt mer komplekst, men i utgangspunktet avhenger det av hvordan galakser beveger seg rundt himmelen.
Et team av forskere ledet av kosmograf Daniel Pomarède fra Paris-Saclay University brukte en database kalt Kosmiske strømmer-3 , som inneholder avstandsberegninger til nesten 18 000 galakser. Disse er funnet ut ved hjelp av rødforskyvning, som måler hvor raskt noe beveger seg lenger unna basert på hvor strukket lysbølgene er.
I fjor brukte et annet team av forskere denne databasen til å beregne en annen parameter, noe kjent som særegen hastighet , som er hastigheten til en galakse i forhold til dens bevegelse på grunn av universets utvidelse.
Med disse to parameterne kunne teamet beregne bevegelsene til galaksene i forhold til hverandre – og disse bevegelsene avslørte gravitasjonspåvirkningen til en mye større masse. Ved hjelp av algoritmer var teamet i stand til å bruke disse bevegelsene til å kartlegge i tre dimensjoner fordelingen av materiale i Sydpolveggen, også utenfor Zone of Avoidance.
( Pomarède et al., ApJ, 2020 )
Den tetteste delen ligger over Sydpolen - denne delen er delen som er 500 millioner lysår unna. Deretter svinger den nordover og mot oss, og kommer innenfor 300 millioner lysår fra Melkeveien.
Langs den buede armen beveger galaksene seg mot klumpen på Sydpolen; og derfra beveger de seg mot en annen gigantisk struktur, den Shapley Supercluster 650 millioner lysår unna.
Fordi det er deler av Sydpolmuren vi ikke kan se, er det mulig at strukturen er enda større enn vi kan fortelle på dette tidspunktet. Men vi kan være sikre på at astronomer klør etter å finne ut.
For det første kan det ha interessante kosmologiske implikasjoner, som påvirker utvidelseshastigheten til det lokale universet. Dette kan eller ikkespille en rolleiHubble spenning, forskjellen mellom ekspansjonshastigheten i det lokale universet og ekspansjonshastigheten i det tidlige universet.
Det kan også hjelpe oss å forstå utviklingen av vårt lokale hjørne av verdensrommet, som inkluderer Laniakea, superklyngen av galakser som Melkeveien tilhører, også oppdaget av Pomarède og kollegene hans (ledet av Brent Tully fra University of Hawai'i kl. Manoa) tilbake i 2014 .
Dette er en storslått oppdagelse, og vi gleder oss til å se hva mer den vil avsløre.
Forskningen er publisert i The Astrophysical Journal .