Supergromada galaktyk Einasto. Naukowcy odkrywają strukturę kosmiczną o imponujących rozmiarach

Rozmiary obiektów kosmicznych utrzymywanych przez grawitację wymykają się często zrozumieniu. Zespół naukowców z estońskiego Obserwatorium Tartu w swojej najnowszej pracy skatalogował i opisał kilkaset monstrualnych supergromad galaktyk, wśród których znajduje się Einasto, zdecydowanie największa z nich.
Supergromada galaktyk Einasto. Naukowcy odkrywają strukturę kosmiczną o imponujących rozmiarach

Kiedy spoglądamy na nasze bezpośrednie otoczenie kosmiczne, zdecydowanie największym obiektem w naszym otoczeniu jest Słońce. Jego masa jest aż 330 000 razy większa od masy Ziemi. O tym, jak bardzo Słońce dominuje masą nad planetami, najlepiej może świadczyć fakt, że stanowi oo 99,86 proc. masy całego Układu Słonecznego. Inaczej mówiąc, wszystkie planety naszego układu, wszystkie księżyce, planetoidy i komety wypełniające przestrzeń od Słońca po Plutona i Pas Kuipera stanowią jedynie 0,14 proc. masy Układu Słonecznego. Cała reszta to Słońce.

W skali układu planetarnego Słońce jest absolutnie dominujące. Spójrzmy jednak dalej. Słońce to tylko jedna z około 200 miliardów gwiazd w Drodze Mlecznej. W skali galaktyki jest ono tylko ziarenkiem piasku na plaży. Cała masa galaktyki Drogi Mlecznej szacowana jest na około 1500 miliardów mas Słońca, a jej średnica to około 100 000 lat świetlnych.

Odlećmy jednak nieco dalej. Droga Mleczna należy do Grupy Lokalnej Galaktyk składającej się z pięćdziesięciu czterech galaktyk. Warto jednak podkreślić tutaj, że nasza galaktyka jest jedną z trzech masywnych galaktyk w gromadzie. Reszta to znacznie mniejsze galaktyki karłowate krążące wokół tej trójki. Grupa Lokalna ma już średnicę sto razy większą od samej Drogi Mlecznej, czyli blisko 10 milionów lat świetlnych. Wszystkie znajdujące się w niej galaktyki utrzymywane są razem przez grawitację i wspólnie poruszają się w przestrzeni kosmicznej.

Grupa Lokalna Galaktyk. Źródło: ESO/Andrew Z. Colvin/N. Bartmann

Supergromada galaktyk sprawia, że nawet największa galaktyka przy niej to tylko drobinka

Gdyby jednak ktoś pomyślał, że nie ma większych struktur utrzymywanych wspólnie przez grawitację, to by się bardzo mylił. Okazuje się bowiem, że także osobne grupy galaktyk przyciągają się grawitacyjnie, a w wielu miejscach we wszechświecie tworzą tak zwane supergromady. Nasza Grupa Lokalna dla przykładu należy do supergromady Laniakea, której średnica wynosi pół miliarda lat świetlnych. O tym, jak monstrualnych rozmiarów jest to struktura, może świadczyć fakt, że w jej granicach znajduje się blisko sto tysięcy galaktyk, a cała masa supergromady to już dziesiątki milionów miliardów mas Słońca.

Laniakea

Czym innym jest jednak obserwować supergromadę z wewnątrz, tak jak ma to miejsce w przypadku nas starających się zobaczyć Laniakeę z Ziemi, a czym innym jest zobaczyć równie gigantyczną supergromadę z odpowiedniej odległości, z której można zobaczyć ją w pełni glorii.

Tak jest właśnie w przypadku Supergromady Einasto, nazwanej tak na cześć prof. Jaana Einasto, jednego z pionierów badań kosmosu w największej skali.

W ramach swojego projektu badawczego międzynarodowy zespół naukowców pracujący pod kierownictwem astronomów z Uniwersytetu w Tartu ustalił, że przeciętna masa supergromady to około 6 milionów miliardów mas Słońca, czyli 6 biliardów mas Słońca, a przeciętna średnica takiej struktury to blisko 200 milionów lat świetlnych. Mamy zatem tutaj do czynienia ze strukturami tysiące razy większymi od Drogi Mlecznej, która przecież nie należy do najmniejszych galaktyk. Autorzy pracy skusili się nawet do bardzo obrazowego porównania. Pod względem rozmiarów można przyjąć, że jeżeli Droga Mleczna to moneta, to przeciętna supergromada ma rozmiary boiska do piłki nożnej. W kwestii masy porównanie to jest jeszcze bardziej obrazowe: Droga Mleczna to piłeczka do golfa, supergromada to Mount Everest. Przyznacie, że gdy się myśli w takiej skali, to nagle Droga Mleczna to naprawdę mały obiekt i wszędzie w nim mamy bardzo blisko.

W ramach projektu naukowcy skatalogowali niemal 700 supergromad galaktyk w różnych miejscach we wszechświecie. Największą strukturą tego typu w całej próbce była właśnie Supergromada Einasto oddalona od nas o 3 miliardy lat świetlnych. Masę struktury oszacowana na 26 biliardów mas Słońca, a jej średnicę na aż 360 milionów lat świetlnych. Trudno sobie wyobrazić obiekt tych rozmiarów. Jakby nie patrzeć, foton wyemitowany przez gwiazdę znajdującą się na jednym końcu supergromady dociera na drugi jej koniec po ponad 300 milionach lat. Patrząc jednak z odległości 3 miliardów lat świetlnych, widzimy całość jednocześnie.

Czytaj także: Fala uderzeniowa mknie przez wszechświat i trzęsie galaktykami

Analiza całej próbki supergromad pozwoliła naukowcom ustalić także różnice między gromadami galaktyk należącymi do supergromad a tymi, które do takich superstruktur nie należą. Okazuje się bowiem, że te pierwsze są znacznie cięższe od tych drugich, co może wskazywać na istotny wpływ otoczenia na formowanie się takich struktur.

Naukowcy zwracają także uwagę na jeszcze jedno. Grawitacja utrzymująca gromady galaktyk blisko siebie sprawia, że lokalnie mierzone tempo rozszerzania się wszechświata jest mniejsze niż w skali całego wszechświata. Nie ma jednak co się łudzić, ostatecznie jednak i tak z tą grawitacją wygra ciemna materia odpowiedzialna za rozszerzanie wszechświata i galaktyki nawet najmasywniejszej supergromady z czasem oddalą się od siebie w pustce rozciągniętego na wszystkie strony wszechświata.