Chiaramente ho bisogno di imparare ad essere più specifico quando scrivo questi articoli. Ogni volta che apro bocca, devo prepararmi all'immaginario collettivo degli spettatori.
Abbiamo fatto un intero articolo su le cose più grandi dell'Universo , e ha identificato i superammassi di galassie come il miglior candidato. Bene, la parte dei superammassi in realtà è abbastanza legata gravitazionalmente da fondersi insieme in futuro. Ma avevi altre idee, inclusa l'energia oscura, o l'Universo stesso come la cosa più grande. Anche l'amore? Aww.
Un suggerimento intrigante, tuttavia, è l'idea dei vasti vuoti cosmici tra le galassie. Hmm, l'assenza di qualcosa è una cosa? Whoa, è ora di andare alla scuola d'arte e parlare di spazio negativo.
Ah bene, chi se ne frega? È un argomento molto interessante, quindi andiamo avanti e parliamo di vuoti.
Quando la maggior parte delle persone immagina l'espansione dell'Universo dopo il Big Bang, probabilmente immagina un'infarinatura equidistante di galassie che sfrecciano via l'una dall'altra. E questo è abbastanza preciso alle scale più piccole.
Crediti: NASA, ESA ed E. Hallman (Università del Colorado, Boulder)
Ma alle scale più grandi, come quando puoi vedere miliardi di anni luce in un cubo che si adatta allo schermo del tuo computer, allora una struttura più grande inizia a prendere forma.
Sembra meno un'esplosione e più un gustoso pan di spagna gustoso, con enormi filamenti, pareti e ampi spazi intermedi. Le lacune, i vuoti, i supervuoti, sono il punto dell'articolo di oggi, ma per capire le lacune, dobbiamo capire perché l'Universo è ammassato così com'è.
Esegui l'orologio dell'Universo all'indietro, fino all'inizio, fino a una frazione di secondo dopo il Big Bang. Quando l'intero cosmo è stato compresso in una minuscola regione di plasma surriscaldato.
Sebbene fosse per lo più uniforme nella densità, c'erano lievi variazioni - fluttuazioni quantistiche nello spaziotempo stesso. E man mano che l'Universo si espandeva, quelle differenze venivano amplificate. Ciò che era iniziato come piccole differenze nella densità della materia su scala più piccola, si è trasformato in regioni di densità di materia più alta e più bassa nell'Universo.
Eccoci qui, 13,8 miliardi di anni dopo il Big Bang, e possiamo vedere come le variazioni microscopiche all'inizio dei tempi siano state ingrandite alle scale più grandi. Invece di singole galassie, vediamo enormi pareti contenenti migliaia di galassie; filamenti di galassie si connettono in nodi. Queste strutture sono enormi; centinaia di milioni di anni luce di diametro, contenente migliaia di galassie. Ma gli spazi, i vuoti, tra questi cluster possono essere anche più grandi.
Gli astronomi hanno iniziato a pensare a questi vuoti negli anni '70, quando sono state fatte le prime indagini su larga scala dell'Universo. Misurando lo spostamento verso il rosso delle galassie e determinando la velocità con cui si allontanavano da noi, gli astronomi hanno iniziato a rendersi conto che la distribuzione delle galassie non era uniforme.
Galassie spostate verso il rosso. Credito: ESO
Alcune galassie erano relativamente vicine, ma poi c'erano enormi lacune nella distanza, e poi un altro ammasso di galassie si raccolse insieme.
Negli ultimi decenni, gli astronomi hanno costruito sofisticati modelli tridimensionali che mappano l'Universo su scale più grandi. Il Sloan Digital Sky Survey , aggiornato nel 2009, ha fornito finora la mappa più accurata. Il Telescopio sinottico di grandi dimensioni , destinato alla prima luce in pochi anni porterà questo al livello successivo.
Il vuoto più grande che conosciamo attualmente è noto come Giant Void (originale, lo so) e si trova a circa 1,5 miliardi di anni luce di distanza. Ha un diametro compreso tra 1 miliardo e 1,3 miliardi di anni luce.
Per essere onesti, queste regioni non sono davvero completamente vuote. Hanno solo meno densità delle regioni con galassie. In generale, hanno circa un decimo della densità della materia media per l'Universo.
La galassia MCG+01-02-015 è così isolata che se la nostra galassia, la Via Lattea, fosse situata nello stesso modo, non avremmo saputo dell'esistenza di altre galassie fino agli anni '60
Crediti: ESA/Hubble e NASA e N. Gorin (STScI). Ringraziamento: Judy Schmidt
Il che significa che ci sono ancora gas e polvere in queste regioni, oltre alla materia oscura. Ci saranno ancora stelle e galassie nel mezzo di quei vuoti. Anche il Giant Void ha 17 ammassi di galassie separati al suo interno.
Potresti immaginare di continuare a scalare verso l'esterno. Forse ti starai chiedendo se questa distribuzione spugnosa della materia sia in realtà solo il prossimo passo verso una struttura ancora più grande, e così via, e così via. Ma non lo è. In effetti, gli astronomi lo chiamano 'la fine della grandezza', perché non sembra che ci sia una struttura più grande dell'Universo.
Mentre l'espansione dell'Universo continua, questi vuoti diventeranno ancora più grandi. Le pareti e i filamenti che collegano gli ammassi di galassie si allungheranno e si spezzeranno. I vuoti si fonderanno l'uno con l'altro e solo gli ammassi di galassie legati gravitazionalmente rimarranno come isole, alla deriva nel vuoto in espansione.
L'intera scala dell'Universo osservabile è davvero sbalorditiva. Siamo qui in questo minuscolo angolo del Gruppo Locale, che fa parte del Superammasso della Vergine, arroccato sul precipizio di vasti vuoti cosmici. C'è così tanto da esplorare, quindi mettiamoci al lavoro.
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