Paul Sutter is astrofysicus aan The Ohio State University en hoofdwetenschapper bij COSI Science Center. Sutter is ook presentator van de podcasts Ask a Spaceman en RealSpace, en de YouTube-serie COSI Science Now.

Ergens, in de diepste uithoeken van de kosmos, ver van de veilige grenzen van ons eigen melkwegstelsel, de Melkweg, ligt een monster. Langzaam, onvermijdelijk, trekt het. In de loop van miljarden jaren trekt het ons en alles om ons heen naar zich toe. De enige kracht die over zulke immense afstanden en kosmische tijdsperioden werkt is de zwaartekracht, dus wat het ook is, het is enorm en onverbiddelijk.

We noemen het de Grote Aantrekkingskracht, en tot voor kort was de ware aard ervan een compleet mysterie. Merk op dat het nog steeds een mysterie is, alleen geen compleet mysterie.

De Grote Aantrekkingskracht werd voor het eerst ontdekt in de jaren zeventig toen astronomen gedetailleerde kaarten maakten van de achtergrond van de kosmische microgolf (het licht dat is overgebleven uit het vroege heelal), en merkten dat het aan de ene kant van de Melkweg iets (en “iets” betekent hier minder dan een honderdste van een graad Fahrenheit) warmer was dan aan de andere kant – wat impliceert dat het sterrenstelsel zich met een snelheid van ongeveer 600 km per seconde door de ruimte bewoog.

Ondanks dat astronomen de hoge snelheid konden meten, konden ze de oorsprong ervan niet verklaren.

De zone van vermijding

Voreerst, waarom is er eigenlijk een mysterie? Astronomen zijn fantastisch goed in het kijken naar dingen in de ruimte – het is tenslotte hun enige baan. Dus je zou denken dat iemand nu wel een telescoop op onze beweging zou hebben gericht en … nou ja, het zou hebben uitgevogeld. Maar er is een probleem: wat de Grote Aantrekker ook is, hij ligt in de richting van het sterrenbeeld Centaurus, en de schijf van onze eigen Melkweg snijdt dwars door ons zicht in die richting. Ons melkwegstelsel zit vol troep – sterren, gas, stof, nog meer gas – en al die troep blokkeert het licht van het verder weg gelegen heelal.

Dus zijn we fantastisch goed in het in kaart brengen van het grootste deel van de grootschalige structuur van het heelal, behalve waar we gedwongen worden door ons eigen melkwegstelsel heen te kijken. Astronomen, die altijd dramatisch zijn, noemen dit gebied de Zone van Vermijding.

Go Big and go home

Om te begrijpen wat er aan de hand is met de Grote Aantrekkingskracht, moeten we naar het grote plaatje kijken. En ik bedoel groot: het grootste plaatje van allemaal. Achter ons Melkwegstelsel ligt onze naaste galactische buur van behoorlijke omvang, het Andromedastelsel. Op iets meer dan 2,5 miljoen lichtjaar afstand, is het praktisch in de straat op de schalen waar ik het over heb.

De Melkweg, Andromeda, de Triangulum Melkweg, en een paar dozijn aanhangers vormen de Lokale Groep, een gravitationeel gebonden klomp van ongeveer 10 miljoen lichtjaar in doorsnee.

Het volgende grote ding verderop is de Virgo Cluster, het centrum van ons lokale stukje heelal: Meer dan 1300 sterrenstelsels samengepakt in een dichte klomp op 65 miljoen lichtjaar afstand. De Virgo-cluster is ook gravitationeel gebonden, wat ongeveer betekent wat je denkt dat het zou betekenen: De sterrenstelsels die er deel van uitmaken hebben de neiging bij elkaar in de buurt te blijven, vastgebonden door hun wederzijdse zwaartekracht.

Als je groter gaat dan dat wordt het een beetje vaag, in termen van het definiëren van extra-galactische structuren. Er zijn enorme verzamelingen van melkwegstelsels die “superclusters” worden genoemd, en lange tijd werden ze losjes gedefinieerd als “Eh, het is groter dan een cluster, maar kleiner dan een heelal.” Ze kregen ook lieve namen, gebaseerd op het sterrenbeeld waar we doorheen keken om de structuur in kaart te brengen, of vernoemd naar oude astronomen: Virgo Supercluster, Hydra-Centaurus Supercluster, Shapley Supercluster, enz. Die definitie werkte prima totdat we serieus werk moesten gaan verrichten; bijvoorbeeld uitzoeken wat er in vredesnaam aan de hand is met de Grote Aantrekkingskracht.

Ga met de stroom mee

We leven in een hiërarchisch universum. Dat wil zeggen, in de afgelopen 13 en een miljard jaar heeft materie zich opgehoopt in kleine klonters, die samengevoegd zijn tot grotere klonters, die weer samengevoegd zijn tot nog grotere klonters. Het feest kwam echter tot stilstand, zo’n 5 miljard jaar geleden, toen donkere energie begon te overheersen … maar dat is het onderwerp van een ander artikel.

Ons heelal heeft al sterrenstelsels, groepen en clusters gevormd. Onze eigen Lokale Groep is aan het condenseren, met de Melkweg en Andromeda op weg naar een botsing in ongeveer 5 miljard jaar. De Lokale Groep zelf, samen met enkele andere groepen en kleinere clusters, cruisen langs de zwaartekrachtsnelwegen naar de Virgo Cluster, die in het centrum ligt van de Virgo Supercluster met de handige naam.

En al het nabije spul – inclusief de Melkweg, Andromeda, de Virgo Cluster, en omstreken – zijn op weg naar de Grote Aantrekker. Een combinatie van meer verfijnde (lees: elke) onderzoeken binnen de Zone van Vermijding, en een meer verfijnd (lees: elk) begrip van wat precies een “supercluster” is, zijn begonnen met het ontrafelen van het mysterie van de Grote Aantrekkingskracht.

In plaats van dat het gewoon een “grote klodder van melkwegstelsels” is, hebben studies van de snelheden van melkwegstelsels in onze lokale buurt van het heelal geleid tot een betere werkdefinitie van “supercluster:” een volume van ruimte waar alle melkwegstelsels in die ruimte naar een gemeenschappelijk centrum “stromen”. En deze definitie heeft ons begrip van het lokale heelal veranderd. De Virgo Supercluster is geen geïsoleerd object, maar slechts een arm (om eerlijk te zijn, een enorm grote arm) van een nog grotere structuur: de Laniakea Supercluster.

De niet-zo-Grote Aantrekker

Kijkend naar supergalactische structuren door de lens van materiestromen, is het gemakkelijk te zien wat er aan de hand is met de Grote Aantrekker. We leven in een hiërarchisch universum, met kleine structuren die zich als galactische legoblokjes tot grotere structuren samenvoegen. De Melkweg en Andromeda gaan naar het centrum van de Lokale Groep als deze zich samenvoegt. Al het spul in de Virgo Supercluster valt naar zijn centrum: de Virgo Cluster.

En al het spul in de Laniakea Supercluster valt naar zijn centrum, momenteel bezet door de Norma Cluster, die de accumulatie is van al het gas en de sterrenstelsels die ons daar al voorgingen.

Dus de Grote Aantrekkingskracht is niet echt een ding, maar een plaats: het brandpunt van ons deel van het heelal, het eindresultaat van een proces dat meer dan 13 miljard jaar geleden in gang is gezet, en het natuurlijke resultaat van de stromen en de opbouw van materie in ons heelal. Hoe is dit proces begonnen? Wel, ook dat is een ander artikel….

En voor ik ga: De Grote Aantrekker zal niet lang zo Groot blijven. Sterker nog, we zullen het nooit bereiken. Voordat we dat doen, zal donkere energie de Norma-cluster van ons wegrukken. Clusters zullen blijven zoals ze zijn, maar superclusters zullen hun naam nooit eer aan doen. Dus troost je daar maar mee: we hebben niets te vrezen van de Grote Aantrekker.

Lees meer door te luisteren naar de aflevering “Wat is de Grote Aantrekker?” op de Ask A Spaceman podcast, beschikbaar op iTunes en op het web op http://www.askaspaceman.com. Met dank aan Jone L. voor de vraag die tot dit stuk leidde! Stel je eigen vraag op Twitter met #AskASpaceman of door Paul te volgen @PaulMattSutter en facebook.com/PaulMattSutter.