Kas ir Lielais mūris (CfA2) — milzīga galaktiku siena Visumā
Atklāj Lielā mūra (CfA2) noslēpumus — milzīgu galaktiku senu Visumā: izmēri, atklāšana, tumšās matērijas ietekme un vai siena turpinās aiz Piena Ceļa.
Lielais mūris ir viena no lielākajām zināmajām superstruktūrām Visumā. To bieži sauc arī par CfA2 Lielo mūri, jo tā atklāšana balstījās uz otrā CfA (Center for Astrophysics) sarkanā novirzes pētījuma datiem.
Tā ir milzīga galaktiku grupa, kas atrodas aptuveni 200 miljonu gaismas gadu attālumā no Zemes. Lielā siena izskatās kā garš, plāns līnijas pavediens — tā ir vairāk nekā 500 miljonus gaismas gadu gara, aptuveni 300 miljonus gaismas gadu plata, bet relatīvi šaura: tikai apmēram 15–20 miljonus gaismas gadu bieza. Tā ietver vairākas superkopas un galaktiku grupas, tostarp reģionus, kas saistīti ar labi pētītajām kopām, piemēram, Coma reģionu. Lielā mūra atklāšana 1989. gadā pieder Margaretai Gellerai un Johnam Huchra, kuri izmantoja CfA2 sarkanā novirzes datu kartējumu.
Atklāšana un mērījumi
Atklāšanā galveno lomu spēlēja sarkanās novirzes izmērīšana — no galaktiku spektra noteiktā novirze uz sarkano ļauj aprēķināt to attālumu, izmantojot Hubble likumu. Lielā mūra ģeometrija un izmēri ir aprēķināti, balstoties uz šiem attālumu novērtējumiem. Tomēr jāpatur prātā, ka atsevišķas dimensijas ir atkarīgas no izmantotajām kosmoloģiskajām pieņēmumiem (piem., Hubble konstantes vērtība) un datu izlases apjoma.
Kurredzamības ierobežojumi
Mēs nezinām, cik tālu Lielais mūris sniedzas un vai tas beidzas vai turpinās citos virzienos. Daļu mūsu skata aizsedz Piena Ceļa galaktikas plakne, jo Piena Ceļa gāze un putekļi (tā sauktā izvairīšanās zona) samazina redzamību uz tālākām galaktikām šajā virzienā. Turklāt agrīnajos pētījumos datu pārklājums debesīs bija nepilnīgs, un vēlākas aptaujas (piem., 2dF, SDSS) paplašināja redzējumu un atrada citas plašas struktūras.
Vietas Visuma struktūrā
Lielais mūris tiek uzskatīts par daļu no tā sauktā kosmiskā tīmekļa — sarežģītas šķiedru, sienu un dobumu struktūras, kuras veidojas Visuma lielākajos mērogos. Šīs šķiedras parasti sakrīt ar tumšās matērijas koncentrācijām: tumšā matērija gravitatīvi piesaista barionisko (parasto) matēriju, veidojot galaktikas, grupas un superkopas, kuras mēs novērojam kā sienas vai garenas kopas.
Kosmoloģiskā nozīme un diskusijas
Atklājums sākotnēji izraisīja diskusijas, jo Lielā mūra izmēri šķita ļoti lieli attiecībā uz vienaizcēluma principu par viendabīgumu lielākajos mērogos. Mūsdienu kosmoloģiskie modeļi (piem., Lambda-CDM) parāda, ka līdzīgas lielas struktūras var izveidoties kā nejauša statistiska variācija, un plašāki datu kopumi pierāda, ka kosmiskā struktūra ir saskaņā ar teorētiskām prognozēm. Tomēr pētnieki turpina pētīt, cik bieži un cik lielas tādas sienas rodas simulācijās, lai labāk saprastu Visuma evolūciju.
Vēlākie atklājumi
Ar laiku plašāki un dziļāki sarkanā novirzes pētījumi atrada vēl lielākas vai komplicētākas struktūras (piem., Sloan Lielo mūri un citus "milzu" veidojumus), kas papildina mūsu skatījumu uz kosmiskā tīmekļa daudzveidību. Dažas no šīm strukturām ir pretrunīgas vai diskutējamas, jo to uztverē būtiska loma ir datu izvēlei, analizēšanas metodēm un sagrozījumiem.
Kas nākam?
Nākotnē plašāki, dziļāki un jutīgāki aptauju projekti, kā arī precīzākas tumšās matērijas simulācijas, palīdzēs skaidrāk noteikt Lielā mūra robežas, tā savstarpējo saistību ar citām struktūrām un lomu Visuma evolūcijā. Novērojumi vairākos viļņa garumu diapazonos (optiskajā, infrasarkanajā, radio) un precīzāki kosmoloģiskie parametri sniegs pilnīgāku priekšstatu par šādām milzīgām struktūrām.
- Atklāšana: 1989 — Margaret Geller un John Huchra (CfA2 sarkanā novirzes dati).
- Attālums: ~200 miljonu gaismas gadu.
- Izmēri: garums ~500 miljonu g. g., platums ~300 miljonu g. g., biezums ~15–20 miljonu g. g.
- Raksturojums: plāna supergalaktiku siena, daļa kosmiskā tīmekļa.
Ja interesē sīkāka informācija par tehniskajiem mērījumiem, datu kopām un kosmoloģiskajām simulācijām, var pievērsties akadēmiskajiem rakstiem par CfA2 aptauju un vēlākajām plašajām sarkanā novirzes aptaujām.
Lielajā sienā ietilpst Komas un Herkulesa superkopas.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir Lielais mūris?
A: Lielais mūris ir viena no lielākajām zināmajām superstruktūrām Visumā, kas ir milzīga galaktiku grupa aptuveni 200 miljonu gaismas gadu attālumā.
J: Cik garš ir Lielais mūris?
A: Lielā siena ir vairāk nekā 500 miljonus gaismas gadu gara.
J: Cik plats ir Lielais mūris?
A: Lielais mūris ir 300 miljonus gaismas gadu plats.
J: Cik biezs ir Lielais mūris?
A: Lielais mūris ir tikai 15 miljonus gaismas gadu biezs.
J: Kā tika atklāts Lielais mūris?
A: Lielo mūri atklāja 1989. gadā, izmantojot sarkanā novirziena pētījuma datus.
J: Kāpēc nav iespējams noskaidrot, vai siena beidzas vai turpinās tālāk?
A: Mūsu skatu uz Lielā mūra galu aizsedz Piena Ceļa galaktikas plakne, kas aizsedz astronomu skatu. Šo zonu sauc par izvairīšanās zonu.
J: Kāds ir Visuma evolūcijas standarta modelis?
A: Visuma evolūcijas standarta modelī tādas struktūras kā Lielais mūris veidojas gar tumšās matērijas tīmeklīšiem, kas diktē Visuma struktūru vislielākajā mērogā, un seko tiem. Tumšā matērija gravitatīvi piesaista barionisko matēriju, un tieši šo "parasto" matēriju astronomi redz veidojam garas, plānas supergalaktisko kopu sienas.
Meklēt