venerdì 15 dicembre 2017

Come si muovono le galassie nel nostro superammasso? Ecco le nuove scoperte (VIDEO)



Da quasi un secolo gli astronomi hanno capito che l'universo è in continua espansione, ma oggi sanno anche con certezza che nelle strutture di larga scala, le galassie e i gli ammassi di galassie si stanno avvicinando inesorabilmente e sono in relazione l'uno con l'altro. 


Da decenni gli astronomi tentano di capire come questi movimenti hanno avuto luogo nel corso della storia cosmica e di tracciarne i percorsi.
Oggi finalmente è stata creata la mappa più dettagliata delle orbite delle galassie che si trovano all'interno del Superammasso della Vergine, il superammasso di galassie in cui si trova anche la via lattea.
Questa mappa comprende i movimenti di quasi 1.400 galassie in un area di 100 milioni di anni luce e mostra come il nostro vicinato cosmico è cambiato.




Per creare questa mappa straordinaria sono stati usati i dati dei sondaggi CosmicFlows, una serie di tre ricerche che hanno calcolato la distanza e la velocità delle galassie vicine a noi. Questi dati sono poi stati associati a stime sulle distanze e sui campi gravitazionali degli oggetti presenti nel Superammasso della Vergine.

Aggregando questi dati gli astronomi sono stati in grado di creare modelli computerizzati che hanno tracciato i movimenti di quasi 1.400 galassie in uno spazio di 100 milioni di anni luce e nel corso di 13 miliardi di anni, a partire cioè da appena 800 milioni di anni dopo il Big Bang.
I risultati sono straordinari, non mettono in evidenza soltanto la struttura dettagliata del nostro superammasso locale, ma mostrano anche come si è sviluppata l'intera struttura durante la storia dell'universo.
E' un po come studiare l'evoluzione dei paesaggi sulla terra partendo dal movimento della tettonica a zolle.

E' subito apparso evidente è che i modelli si adattano bene ai movimenti e alle velocità osservati attualmente, il che significa che le simulazioni sono molto probabilmente fedeli a ciò che è successo in questi 13 miliardi di anni.
Hanno anche determinato che all'interno del Superammasso della Vergine, l'attore gravitazionale principale è l'ammasso della Vergine, che si trova a circa 50 milioni di anni luce di distanza da noi e contiene tra 1.300 e 2.000 galassie.

Un'altra emozionante scoperta consiste nell'aver appurato che negli ultimi 13 miliardi di anni, più di mille galassie sono cadute nell'ammasso della Vergine. Osservando questo fenomeno gli astrofisici sono giunti alla naturale conclusione che tutte le galassie nel raggio di 40 milioni di anni luce dall'ammasso verranno catturate. 


A questo punto sorge spontanea una domanda: quale sarà il futuro della Via Lattea?
Attualmente la Via Lattea si trova appena al di fuori da questa zona limite, ma questi ultimi modelli hanno confermato che la Via Lattea e la Galassia di Andromeda (M31) sono destinate a fondersi nei prossimi 4 miliardi di anni. Questa è una ulteriore conferma che i modelli sono corretti e che il passato stimato è realistico.
Una volta che la fusione sarà avvenuta, il destino della gigantesca galassia risultante sarà simile al resto delle galassie: verrà inesorabilmente catturata dal centro dell'ammasso della vergine.

Dobbiamo renderci conto che questi eventi di fusione, che ci appaiono così lontani nel futuro e così rari, sono in realtà solo parte di un disegno cosmico di eventi più ampio e ancora a più a lungo termine.

Fondamentalmente, all'interno del Superammasso della Vergine ci sono due schemi di flusso generali.
Il primo, e gli astronomi dovranno ancora lavorare molto per spiegarselo, porta tutte le galassie del nostro emisfero, via lattea compresa, a spostarsi verso un piano.
Il secondo, contemporaneamente, sta spostando tutte le galassie del Superammasso verso una fonte gravitazionale esterna e molto più lontana.
Gli astrofisici sono quasi certi che questa fonte sia il Superammasso del Centauro, un ammasso di centinaia di galassie a circa 170 milioni di anni luce localizzato nell'omonima costellazione.

Ma non è finita qui, anche il Superammasso del Centauro, e quindi anche quello della Vergine e la Via Lattea stessa, sono interessati da correnti gravitazionali ancora più forti, provenienti da quello che gli astrofisici chiamano "Il grande attrattore".
Questa regione non può essere vista a causa della sua posizione perché si trova sul lato opposto della Via Lattea e per questo motivo è coperta da un velo di mistero.
Il mistero legato al "Grande attrattore" si infittisce ancora di più nelle menti degli astrofisici perché la sua forza di gravità è in grado di influenzare anche i movimenti delle galassie del Superammasso Laniakea: il superammasso che contiene i Superammassi della Vergine e del Centauro, un oggetto mostruosamente grande che si estende per oltre 500 milioni di anni luce e che conta più di 100.000 grandi galassie!!

In pratica mentre l'Universo è in uno stato di espansione, in realtà nella tela filamenti galattici, ci sono galassie, ammassi di galassie, e superammassi che gravitano in relazione tra di loro.
All'interno del nostro quartiere cosmico, l'attrattore principale è chiaramente l'ammasso della Vergine, che sta interessando tutte le galassie entro un raggio di 40 milioni di anni luce. Poi abbiamo il Superammasso del centauro. E infine c'è il "Grande Attrattore", che sta tirando le corde di gigantesco il Superammasso Laniakea, contenitore sia del Centauro che della Vergine.

Contemplando questo processo di attrazione che ha avuto luogo negli ultimi 13 miliardi di anni, astronomi e cosmologi sono in grado di vedere come il nostro universo si è evoluto nel corso della maggior parte della sua storia. Con strumenti che negli ultimi hanni sono stati notevolmente migliorati, sono in grado di guardare ancora più in profondità nel cosmo e ci si aspetta che tra non molto riusciremo a vedere ancora più indietro nel tempo, verso i primordi del cosmo.

Il modo in cui il nostro universo è cambiato nel tempo non solo conferma i nostri modelli cosmologici e le teorie che girano intorno alla relatività generale su come la materia si comporta su vasta scala, ma permette anche agli scienziati di predire il futuro del nostro Universo con un certo grado di certezza, e cioè di pensare che tutti i superammassi finiranno per unirsi a formare strutture ancora più grandi.

Quindi la domanda fondamentale a cui i cosmologi stanno ora cercando una risposta è: quale sarà la relazione tra l'espansione dell'universo e la continua attrazione dei filamenti cosmici formati da superammassi di ammassi di galassie?

Qui di seguito una animazione e un video iterattivo in 3D realizzate dai cosmologi.
Video 3D (consigliamo la visione con browser Chrome).

Gli ammassi più vicini a noi della Vergine, della Fornace, Antlia e Virgo W, sono rappresentati dalle sfere colorate rispettivamente di rosso, kaki, nero e viola. La Via Lattea e le galassie M31 sono indicate dalle sfere più piccole colorate di giallo e verde.
Le altre galassie sono colorate di blu.
L'evoluzione del tempo va dagli ultimi 13,25 miliardi di anni a presente.









Lo studio di cui vi abbiamo parlato è apparso sul "The Astrophysical Journal" con il titolo "Action Dynamics of the Local Supercluster".