Astronomom udało się sporządzić mapę kolosalnej struktury galaktycznej, która przez wiele lat pozostawała praktycznie niewidoczna. Supergromada w Vela, długo uważana za tajemniczą „nieznaną krainę” za grubą zasłoną naszej własnej galaktyki, okazała się jednym z najbardziej masywnych obiektów w znanym Wszechświecie.
Problem „strefy unikania”.
Przez dziesięciolecia znaczna część nocnego nieba pozostawała dla badaczy martwym punktem. Region ten nazywany jest Strefą Unikania i jest to pas nieba ukryty za gęstym dyskiem gwiazd, gazu i pyłu w naszej galaktyce Drogi Mlecznej. W miarę jak warstwa pyłu gęstnieje w miarę zbliżania się do płaszczyzny galaktycznej, zachowuje się jak kosmiczna kurtyna, blokując światło widzialne i niemal uniemożliwiając badanie tego, co znajduje się po drugiej stronie.
Brak widoczności stwarza poważną lukę w naszym rozumieniu wielkoskalowej struktury Wszechświata. Aby zrozumieć ewolucję kosmosu, astronomowie muszą zobaczyć „szerszy obraz”, ale Droga Mleczna w rzeczywistości ukryła przed nami niektórych ze swoich największych sąsiadów.
Otwarcie na dużą skalę: Vela-Banzi
Struktura, odkryta po raz pierwszy w 2016 roku i wstępnie nazwana Terra incognita, została teraz oficjalnie zmapowana i otrzymała nową nazwę: Vela-Banzi. W języku Xhosa, języku używanym w Republice Południowej Afryki, gdzie przeprowadzono większość badań, nazwa ta oznacza „szerokie otwarcie”.
Skala tego odkrycia jest niesamowita:
– Rozmiar: Supergromada rozciąga się na około 300 milionów lat świetlnych – czyli około 3000 razy szerokość Drogi Mlecznej.
– Masa: Zawiera masę odpowiadającą około 30 biliardom Słońc.
– Skład: Zawiera co najmniej 20 gromad galaktyk, z których każda zawiera setki lub tysiące pojedynczych galaktyk.
– Struktura: Masa skupia się w dwóch masywnych rdzeniach, które aktualnie zbliżają się do siebie.
Z punktu widzenia kosmicznej hierarchii Vela-Banzi jest masywniejsza niż Laniakea (supergromada, w której znajduje się nasza galaktyka) i zajmuje drugie miejsce po Supergromadzie Chapley, która jest uważana za największą znaną supergromadę.
Jak astronomowie przebili się przez zasłonę
Ponieważ światło widzialne nie przenika przez pył Drogi Mlecznej, zespół badawczy musiał skorzystać z alternatywnych metod, aby „zobaczyć” strukturę. Łącząc 65 000 istniejących pomiarów odległości galaktyk z 8 000 nowych obserwacji przesunięcia ku czerwieni, udało im się obliczyć prędkość, z jaką galaktyki oddalają się od Ziemi.
Przełom był w dużej mierze możliwy dzięki teleskopowi MeerKAT w Republice Południowej Afryki. W przeciwieństwie do teleskopów optycznych MeerKAT wykrywa promieniowanie podczerwone z masywnych obłoków wodoru. Umożliwiło to naukowcom śledzenie ruchu galaktyk wewnątrz Pavonis poprzez obserwację ich emisji radiowych, omijających pył blokujący światło widzialne.
Dlaczego jest to ważne dla kosmologii?
Mapowanie tak gigantycznych struktur nie polega tylko na katalogowaniu nowych obiektów; sprawdza naszą podstawową wiedzę z fizyki.
Aby zweryfikować obecne modele kosmologiczne (struktury matematyczne opisujące pochodzenie i ekspansję Wszechświata), astronomowie potrzebują dwóch kluczowych wskaźników: rozmiaru wielkoskalowych struktur i prędkości, z jaką się one poruszają.
„Aby zrozumieć jedno, musimy poznać drugie” – wyjaśnia współautor badania René Kraan-Kortweg. „A jeśli dysponujemy obydwoma miarami, możemy sprawdzić, czy obserwacje te można pogodzić z modelami Wszechświata”.
Chociaż przyszłe, potężniejsze radioteleskopy mogą zapewnić jeszcze wyraźniejsze mapy, niektóre części supergromady mogą zawsze pozostać częściowo ukryte, ponieważ nie wszystkie galaktyki zawierają wystarczającą ilość wykrywalnego wodoru, aby były widoczne przez pył.
Wniosek: Mapowanie supergromady Vela-Banzi zapewnia kluczowy brakujący element kosmicznej układanki, pomagając naukowcom wypełnić lukę pomiędzy tym, co widzimy, a sposobem funkcjonowania Wszechświata w jego największych skalach.
