با لانیاکی آشنا شوید، ابرخوشه کهکشانی خودمان!

نمایی از ویدیوی نشریه ی نیچر که همتاسازی رایانه ای از ابرخوشه ی لانیاکی است و جایگاه کهکشان راه شیری به شکل یک نقطه ی سرخ نمایانده شده. خود ویدیوی همتاسازی رایانه ی نشریه ی نیچر را در پایان مطلب ببینید.  تصویر بزرگ تر

نشانی ما در کیهان بسیار فراتر از زمین است، از کهکشان راه شیریهم می گذرد و تا دوردست ترین نقاط کیهان ادامه می‌یابد. ولی اکنون ستاره شناسان خط دیگری به این نشانی افزوده اند: ابرخوشه ی لانیاکی، که نامش را از دو واژه یزبان هاوایی گرفته: "lani"به معنای سپهر و آسمان، و "akea"به معنای بیکران و گسترده.

و این نامی برازنده و بجا است، چرا که این ابرخوشهتا بیش از ۵۰۰ میلیون سال نوری گسترده شده و ۱۰۰ هزار کهکشان با جرمی برابر با ۱۰۰ کوادریلیونخورشید را در بر دارد. در این پژوهش برای نخستین بار رد ابرخوشه ی محلی‌مان در چنین مقیاس گسترده ای دنبال شده است.

دو نما از همتاسازی رایانه‌ایِ ابرخوشه‌ی غول پیکر لانیاکی

نویسنده ی اصلی پژوهش، ر. برنت تولی از بنیاد اخترفیزیک دانشگاه هاواییبه رسانه ها گفت: «ما سرانجام نقشه ای را پدید آوردیم که ابرخوشه ای که می توانیم خانه ی خود بدانیم را مشخص و تعریف می کند.» «این بی شباهت بدان نیست که برای نخستین بار پی ببری شهر زادگاهت در واقع بخشی از کشور بزرگیست که هم مرز با کشورهای دیگر است.»

ابرخوشه ها -که توده هایی از خوشه های کهکشانی‌اند- در رده ی بزرگ ترین ساختارهای جهان هستی جای می گیرند. اگرچه این ساختارها در تاروپودی از افروزه ها به یکدیگر پیوسته اند ولی مرزهای دقیقشان را به سختی می توان شناسایی کرد.

در نقشه های سه بعدی گسترده، جایگاه یک کهکشان بر پایه ی سرخگراییکهکشانی (galactic redshift) آن برآورد می شود، یعنی جابجایی هایی که در طیف آن و به دلیل حرکت ظاهری‌اش در اثر گسترش خود فضارخ می دهد. ولی تولی و همکارانش در این پژوهش از سرخگرایی های نامعمولی بهره گرفتند: جابجایی هایی که به دلیل دورنمای گرانشی محلی در طیف یک کهکشان رخ می دهد.

به عبارت دیگر، این دانشمندان با آزمودن تاثیری که هر کهکشان بر روی حرکت کهکشان های دیگر دارد نقشه ی آن ها را تهیه می کنند. کهکشانی که در میان چند کهکشان گیر افتاده باشد، دستخوش یک کشاکش گرانشی سهمگین می شود و این تراز (تعادل) نیروهای گرانشی پیرامونش است که حرکت آن را تعیین خواهد کرد.

به طور معمول این روش تنها برای کهکشان های فضای نزدیک کاربرد دارد، جایی که چنین سرعت هایی به اندازه ی کافی نسبت به سرعت های ناشی از گسترش کیهان (سرعت های گسترشی) بزرگند، چون سرعت های گسترشی با افزایش فاصله بیشتر می شوند (هر چه کهکشانی دورتر باشد سرعت دور شدنش از ما بیشتر است). ولی تولی و همکارانش الگوریتم تازه ای را به کار بردند که الگوهای بزرگ-مقیاسی که در اثر حرکت کهکشان ها پدید آمده را آشکار کرد.

برشی از ابرخوشه ی لانیاکی. رنگ ها نمایانگر چگالی هستند: سرخ برای چگالی های بالا و آبی برای تهیک ها. تک تک کهکشان ها به شکل نقطه‌های سفید نمایانده شده اند. کهکشان راه شیری یک نقطه ی آبی نزدیک به لبه ی سمت راست ناحیه ی درون دایره است. تصویر بزرگ تر

این روش نه تنها به آنان اجازه داد تا نقشه ی ابرخوشه ی محلی‌مان را تهیه کنند، بلکه توانستند نقش "کِششگر بزرگ"را هم روشن کنند، یک منطقه ی چگال در همسایگی خوشه های قنطورس، گونیا، و مار باریک که بر جابجایی گروه محلیو دیگر گروه های کهکشانی تاثیر می گذارد. دانشمندان دریافتند که کششگر بزرگ یک دره ی گرانشی غول پیکر است که همه ی کهکشان ها را به درون می کشد.

این اخترشناسان همچنین ساختارهای دیگری را نیز یافتند، از جمله ناحیه ای به نام شِپلی (Shapley) که لانیاکی به سوی آن روانست.

این یافته ها در شماره ی ۴ سپتامبر نشریه ی نیچر منتشر شده است. در پایان، ویدیوی سه بعدی از همتاسازی رایانه ای ابرخوشه را ببینید:

در همین زمینه:
* پرده پرنقش و نگار کیهان 
* پلی میان دو خوشه کهکشانی 
* ویدیویی که پیچیده ترین مدل فرگشت کیهان را نشان می دهد 
* پلی از گاز داغ میان دو خوشه کهکشانی 

واژه نامه:

منبع: universetoday