Tracciato il movimento di 10.000 galassie

Gli astronomi hanno tracciato il movimento di 10.000 galassie e ammassi di galassie, le congregazioni dominanti della materia, nell'arco di 350 milioni di anni luce.

Tutto nel nostro universo si muove, ma i tempi necessari per vedere il movimento sono spesso di gran lunga superiori alle vite umane. In un nuovo importante studio, pubblicato su Astrophysical Journal, (1) un team di astronomi dell'University of Hawaii Institute for Astronomy (IfA), dell'University of Maryland e dell'University of Paris-Saclay ha tracciato il movimento di 10.000 galassie e ammassi di galassie, le congregazioni dominanti della materia, nell'arco di 350 milioni di anni luce. I loro movimenti sono seguiti in un arco di 11,5 miliardi di anni, dalle origini delle galassie, quando l'universo aveva solo 1,5 miliardi di anni, fino ad oggi, a un'età di oltre 13 miliardi di anni.

Calcolo dei percorsi delle galassie

Utilizzando una tecnica matematica chiamata metodo dell'azione numerica, il team ha calcolato questi percorsi in base alla luminosità e alle posizioni attuali delle galassie e al loro movimento attuale lontano da noi. Gli astronomi hanno preso in considerazione la fisica della teoria del Big Bang, inclusa l'idea che le galassie inizialmente cominciano ad espandersi l'una dall'altra quasi esattamente a quella che viene chiamata la velocità di espansione di Hubble.

Nel corso del tempo, la gravità altera i movimenti delle galassie, quindi non solo si allontanano mentre l'universo si espande, ma vengono riunite in filamenti, pareti e ammassi, svuotando anche altre regioni che ora sono vuoti. Nel corso degli eoni di tempo, le galassie in genere deviano dalla pura espansione del tasso di Hubble di milioni di anni luce nell'arco di un miliardo di anni. Nelle regioni ad alta densità.

«Stiamo mettendo a fuoco la storia dettagliata della formazione di strutture di massa su larga scala nell'universo mediante il 'reverse engineering' delle interazioni gravitazionali che le hanno create», ha affermato il dottor Edward Shaya, (2) ricercatore associato presso l'University of Maryland.

Il grande attrattore

Ci sono diverse vaste regioni particolarmente interessanti di alta densità di materia e di galassie esplorate dagli astronomi. Uno, che è stato chiamato “il Grande Attrattore”, è il nucleo del Laniakea Supercluste, (3) un immenso superammasso di galassie contenente la nostra Via Lattea. Le galassie possono essere viste fluire verso una posizione all'interno di un nido di quattro ricchi ammassi.

Una seconda affascinante regione si trova nell'adiacente filamento di galassie Perseus-Pisces, che si estende per quasi un miliardo di anni luce ed è una delle più grandi strutture conosciute nell'universo. Si vede anche la vicinanza dell'ammasso della Vergine, il grande ammasso più vicino, che grazie alla sua vicinanza può essere studiato in dettaglio.

«Per più di 30 anni, gli astronomi hanno considerato “il Grande Attrattore” come la principale fonte di gravità che fa muovere l'intera regione vicino a noi con un'elevata velocità peculiare relativa all'espansione cosmica uniforme, ma la natura di quella sorgente è stata oscura», ha affermato il dottor R. Brent Tully, (4) astronomo di IfA che è coautore dello studio. «Le nostre ricostruzioni orbitali hanno fornito il primo sguardo a questa regione precedentemente enigmatica».

Sull'intera distesa, le orbite possono essere proiettate anche nel futuro. L'espansione accelerata dell'universo domina il quadro generale, facendo allontanare la maggior parte delle galassie. Tuttavia, una certa coalescenza e fusione continueranno nelle regioni localizzate.

Un video dei percorsi delle galassie in questa vasta regione, a partire dall'epoca della prima formazione delle galassie e proseguendo fino a quando l'universo ha quasi il doppio dell'età può essere visualizzato qui. Su larga scala rappresentata in questa simulazione, nei prossimi 10 miliardi di anni si prevede che si verificheranno solo poche grandi fusioni, tutte in regioni molto dense.

L'articolo tecnico è accompagnato da quattro video e quattro modelli interattivi.

Il gruppo di ricerca è composto da Shaya (University of Maryland), Tully (University of Hawaii), Daniel Pomarede (University of Paris-Saclay) e Alan Peel (University of Maryland).

Riferimenti:

(1) Galaxy flows within 8,000 km/s from Numerical Action methods

(2) Edward Shaya

(3) Hawaii scientist maps and names Laniakea, our home supercluster of galaxies

(4) R. Brent Tully

Descrizione foto:

Parte dell'universo locale che mostra le orbite che le galassie hanno seguito in bianco e i contorni delle regioni ad alta densità nei toni del giallo-arancio. Via Lattea (vicino al centro) Nucleo del Grande Attrattore di Laniakea Supercluster (a sinistra) Perseus-Pisces (a destra). - Credit: University of Hawaii.

Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: Astronomers trace galaxy flows across 700 million light years