เป็นเวลาเกือบหนึ่งศตวรรษที่นักดาราศาสตร์เข้าใจว่าจักรวาลอยู่ในสภาวะขยายตัว นี่เป็นผลสืบเนื่องมาจากทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปและอัตราการขยายตัวนั้นเรียกว่าค่าคงที่ฮับเบิล - ตั้งตามชื่อคนที่สังเกตเห็นปรากฏการณ์ครั้งแรก อย่างไรก็ตามนักดาราศาสตร์ยังได้เรียนรู้ว่าด้วยโครงสร้างขนาดใหญ่ของเอกภพกาแลคซีและกระจุกดาวก็ขยับเข้ามาใกล้ขึ้นและสัมพันธ์กัน
นักดาราศาสตร์พยายามติดตามว่าการเคลื่อนไหวเหล่านี้เกิดขึ้นได้อย่างไรในช่วงประวัติศาสตร์ของจักรวาลมานานหลายทศวรรษ และต้องขอบคุณความพยายามของทีมนักดาราศาสตร์ระหว่างประเทศทำให้แผนที่รายละเอียดมากที่สุดจนถึงวันที่ของกาแลคซีที่อยู่ในกลุ่มดาวราศีกันย์นั้นถูกสร้างขึ้น แผนที่นี้ครอบคลุมการเคลื่อนไหวที่ผ่านมาของกาแลคซีเกือบ 1,400 แห่งภายในระยะเวลา 100 ล้านปีแสงแสดงให้เห็นว่าย่านจักรวาลของเราเปลี่ยนแปลงอย่างไร
การศึกษาซึ่งมีรายละเอียดงานวิจัยของพวกเขาปรากฏตัวเมื่อเร็ว ๆ นี้ วารสาร Astrophysical ภายใต้ชื่อ“ Action Dynamics ของ Local Supercluster” นำโดย Edward J. Shaya แห่งมหาวิทยาลัยแมริแลนด์ทีมรวมสมาชิกจากสถาบันดาราศาสตร์ UH, Racah Institute of Physics ในเยรูซาเล็มและสถาบันวิจัยกฎหมายพื้นฐานแห่งจักรวาล (IRFU) ในปารีส
เพื่อประโยชน์ในการศึกษาของพวกเขาทีมใช้ข้อมูลจากการสำรวจ CosmicFlows ชุดของการศึกษาสามชุดที่คำนวณระยะทางและความเร็วของกาแลคซีเพื่อนบ้านระหว่างปี 2011 ถึง 2016 สมาชิกของทีมศึกษาหลายคนมีส่วนร่วมในการสำรวจเหล่านี้ จับคู่กับระยะทางอื่น ๆ และการประมาณสนามแรงโน้มถ่วงเพื่อสร้างกระแสการศึกษาขนาดใหญ่ของราศีกันย์ซูเปอร์คลัสเตอร์
จากนี้พวกเขาสามารถสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ที่แสดงการเคลื่อนที่ของกาแลคซีเกือบ 1,400 แห่งภายใน 100 ล้านปีแสงและในช่วง 13 พันล้านปี (เพียง 800 ล้านปีหลังจากบิ๊กแบง) ในฐานะที่เป็น Brent Tully นักดาราศาสตร์ที่มีสถาบันดาราศาสตร์ UH และผู้เขียนร่วมในการศึกษาอธิบายในการแถลงข่าว UH:
“ เป็นครั้งแรกที่เราไม่เพียงมองเห็นโครงสร้างรายละเอียดของกาแลคซีท้องถิ่นของเรา แต่เราจะเห็นว่าโครงสร้างพัฒนาขึ้นในประวัติศาสตร์ของจักรวาลได้อย่างไร การเปรียบเทียบคือการศึกษาภูมิศาสตร์ปัจจุบันของโลกจากการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกแผ่นเปลือกโลก”
สิ่งที่พวกเขาพบคือแบบจำลองของพวกเขาเหมาะสมกับความเร็วของกระแสในปัจจุบันซึ่งหมายความว่าโครงสร้างและความเร็วที่พวกเขาสังเกตเห็นในแบบจำลองของพวกเขาเหมาะสมกับสิ่งที่สังเกตเห็นได้จากกาแลคซีในปัจจุบัน พวกเขายังระบุด้วยว่าภายในพื้นที่ของพื้นที่ที่พวกเขาทำการแมปผู้ดึงดูดความโน้มถ่วงหลักคือราศีกันย์กระจุกซึ่งอยู่ห่างออกไปประมาณ 50 ล้านปีแสงและมีกาแลคซีระหว่าง 1300 ถึง 2,000 ตัว
ยิ่งกว่านั้นการศึกษาของพวกเขาชี้ให้เห็นว่ากาแลคซีมากกว่า 1,000 แห่งได้ตกลงสู่กลุ่มดาวหญิงสาวในช่วง 13 พันล้านปีที่ผ่านมาในขณะที่กาแลคซีทั้งหมดภายใน 40 ล้านปีแสงจะถูกจับในที่สุด ในปัจจุบันทางช้างเผือกอยู่นอกเขตยึดครองนี้เท่านั้น แต่ทั้งทางช้างเผือกและแอนโดรเมดากาแลคซีนั้นถูกรวมเข้าด้วยกันในอีก 4 พันล้านปีข้างหน้า
เมื่อพวกเขาทำแล้วชะตากรรมของกาแลคซีขนาดใหญ่ที่เกิดขึ้นจะคล้ายกับกาแลคซีที่เหลือในพื้นที่การศึกษา นี่เป็นอีกประเด็นหนึ่งจากการศึกษาซึ่งทีมระบุว่าเหตุการณ์การรวมกิจการเหล่านี้เป็นเพียงส่วนหนึ่งของรูปแบบที่ใหญ่กว่า โดยทั่วไปภายในพื้นที่ของพื้นที่ที่พวกเขาสังเกตเห็นมีสองรูปแบบไหลครอบคลุม ภายในหนึ่งซีกโลกของภูมิภาคนี้กาแลคซีทั้งหมดรวมถึงทางช้างเผือกจะไหลไปสู่แผ่นแบนแผ่นเดียว
ในเวลาเดียวกันทุกกาแลคซีในปริมาตรทั้งหมดของพื้นที่กำลังเคลื่อนไปสู่ตัวดึงดูดความโน้มถ่วงซึ่งตั้งอยู่ไกลเกินกว่าพื้นที่การศึกษา พวกเขาระบุว่ากองกำลังภายนอกเหล่านี้ไม่ใช่ใครอื่นนอกจาก Centaurus Supercluster ซึ่งเป็นกลุ่มของกาแลคซีหลายร้อยแห่งซึ่งอยู่ห่างออกไปประมาณ 170 ล้านปีแสงในกลุ่มดาว Centaurus - และ Great Attractor
The Great Attractor อยู่ห่างออกไป 150 ล้านปีแสงและเป็นพื้นที่ลึกลับที่ไม่สามารถมองเห็นได้เพราะทำเลที่ตั้ง (ฝั่งตรงข้ามของทางช้างเผือก) อย่างไรก็ตามเป็นเวลาหลายสิบปีที่นักวิทยาศาสตร์รู้ว่ากาแลคซีของเราและกาแลคซีใกล้เคียงอื่น ๆ กำลังเคลื่อนเข้าหามัน ภูมิภาคนี้ยังเป็นแกนหลักของ Laniakea Supercluster ซึ่งเป็นพื้นที่ที่ครอบคลุมกว่า 500 ล้านปีแสงและมีกาแลคซีขนาดใหญ่ประมาณ 100,000 แห่ง
กล่าวโดยย่อในขณะที่เอกภพกำลังอยู่ในช่วงของการขยายตัวพลวัตของกาแลคซีและกระจุกกาแลคซีระบุว่าพวกมันยังคงอยู่ในโครงสร้างที่แน่นกว่า ภายในย่านจักรวาลของเราสิ่งดึงดูดหลักคือราศีกันย์กระจัดกระจายซึ่งส่งผลกระทบต่อกาแลคซีทั้งหมดภายในรัศมี 40 ล้านปีแสง นอกเหนือจากนี้มันคือ Centaurus Supercluster และ Great Attractor (เป็นส่วนหนึ่งของ Laniakea Supercluster ที่ใหญ่กว่า) ที่ดึงสายของเรา
ด้วยการจัดทำแผนผังกระบวนการดึงดูดที่เกิดขึ้นในช่วง 13 พันล้านปีที่ผ่านมานักดาราศาสตร์และนักดาราศาสตร์วิทยาสามารถมองเห็นว่าจักรวาลของเรามีวิวัฒนาการมาอย่างไรในช่วงประวัติศาสตร์ส่วนใหญ่ ด้วยเวลาและเครื่องมือที่ได้รับการปรับปรุงซึ่งสามารถมองลึกลงไปในจักรวาล (เช่นกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์) เราคาดว่าจะสามารถสำรวจยิ่งย้อนกลับไปสู่จุดเริ่มต้นของจักรวาล
แผนภูมิว่าจักรวาลของเรามีการเปลี่ยนแปลงอย่างไรเมื่อเวลาผ่านไปไม่เพียง แต่ยืนยันแบบจำลองทางดาราศาสตร์ของเราและตรวจสอบทฤษฎีที่โดดเด่นเกี่ยวกับวิธีการที่สสารทำงานบนสเกลที่ใหญ่ที่สุด (เช่นความสัมพันธ์ทั่วไป) นอกจากนี้ยังช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ทำนายอนาคตของจักรวาลของเราด้วยความมั่นใจในระดับที่ยุติธรรมโดยจำลองว่ากาแลคซีและซุปเปอร์คลัสเตอร์จะรวมตัวกันเป็นโครงสร้างที่มีขนาดใหญ่ขึ้นได้อย่างไร
ทีมยังสร้างวิดีโอที่แสดงผลการศึกษาของพวกเขาเช่นเดียวกับแบบจำลองเชิงโต้ตอบที่ให้ผู้ใช้ตรวจสอบกรอบการอ้างอิงจากหลายจุดได้เปรียบ อย่าลืมดูวิดีโอด้านล่างและไปที่หน้า UH เพื่อเข้าถึงโมเดลเชิงโต้ตอบของพวกเขา
