Paul Sutter jest astrofizykiem z The Ohio State University i głównym naukowcem w COSI Science Center. Sutter jest również gospodarzem podcastów Ask a Spaceman i RealSpace oraz serii YouTube COSI Science Now.

Gdzieś, w najgłębszych zakątkach kosmosu, daleko od bezpiecznych granic naszej macierzystej galaktyki, Drogi Mlecznej, leży potwór. Powoli, nieuchronnie, ciągnie się. W ciągu miliardów lat przyciąga do siebie nas i wszystko, co nas otacza. Jedyną siłą, która działa w tak ogromnych skalach odległości i przez kosmiczne okresy czasu jest grawitacja, więc cokolwiek to jest, jest masywne i nieubłagane.

Nazywamy ją Wielkim Przyciągaczem i do niedawna jej prawdziwa natura była całkowitą tajemnicą. Zauważ, że to nadal jest tajemnica, tylko nie do końca.

Wielki Przyciągacz został po raz pierwszy odkryty w latach 70-tych, kiedy astronomowie wykonali szczegółowe mapy kosmicznego mikrofalowego tła (światło pozostałe po wczesnym wszechświecie) i zauważyli, że było ono nieco (a „nieco” oznacza tu mniej niż jedną setną stopnia Fahrenheita) cieplejsze po jednej stronie Drogi Mlecznej niż po drugiej – co sugeruje, że galaktyka poruszała się w przestrzeni z prędkością około 370 mil na sekundę (600 km/s).

Mimo, że astronomowie mogli zmierzyć tak dużą prędkość, nie potrafili wyjaśnić jej pochodzenia.

Strefa unikania

Po pierwsze, dlaczego w ogóle istnieje taka tajemnica? Astronomowie są fantastycznie dobrzy w przyglądaniu się rzeczom w kosmosie – to w końcu ich jedyna praca. Można by więc pomyśleć, że do tej pory ktoś już skierował teleskop w kierunku naszego ruchu i… no cóż, rozgryzł to. Ale jest pewien problem: czymkolwiek jest Wielki Atraktor, leży on w kierunku gwiazdozbioru Centaura, a dysk naszej Drogi Mlecznej przecina nasz widok w tamtą stronę. Nasza galaktyka jest pełna śmieci – gwiazd, gazu, pyłu, więcej gazu – i wszystkie te śmieci blokują światło z bardziej odległego wszechświata.

Więc jesteśmy fantastycznie dobrzy w mapowaniu większości wielkoskalowej struktury wszechświata, z wyjątkiem miejsc, gdzie jesteśmy zmuszeni patrzeć przez naszą własną galaktykę. Zawsze dramatyczni astronomowie nazwali ten region Strefą Unikania.

I niech to szlag, Wielki Atraktor siedzi właśnie tam, głęboko w Strefie, trudny do scharakteryzowania. Na szczęście, zaczyna się to zmieniać, ponieważ astronomowie zajmujący się promieniowaniem rentgenowskim i radiowym zaglądają w mroczne głębiny Drogi Mlecznej i rozpoczynają mglisty, niepewny szkic tego dotychczas nieznanego skrawka wszechświata.

Go Big and go home

Aby zrozumieć co się dzieje z Wielkim Przyciągaczem, musimy spojrzeć na wielki obraz. I mam na myśli Wielki: Największy obraz ze wszystkich. Poza naszą galaktyką Drogi Mlecznej znajduje się nasz najbliższy przyzwoitej wielkości galaktyczny sąsiad, Galaktyka Andromedy. Oddalona o nieco ponad 2,5 miliona lat świetlnych, jest praktycznie na wyciągnięcie ręki przy skalach, o których mówię.

Droga Mleczna, Andromeda, Galaktyka Trójkąta i kilkadziesiąt innych galaktyk tworzą Grupę Lokalną, związaną grawitacyjnie gromadę o średnicy około 10 milionów lat świetlnych.

Następną wielką rzeczą jest Gromada Panny, Śródmieście naszego lokalnego skrawka wszechświata: Ponad 1300 galaktyk zapakowanych w gęstą kępę oddaloną zaledwie o 65 milionów lat świetlnych. Gromada Panny jest również związana grawitacyjnie, co oznacza mniej więcej to, co mogłoby się wydawać: Jej galaktyki członkowskie mają tendencję do zawieszania się blisko siebie, związane wzajemną grawitacją.

Więcej niż to i robi się trochę niewyraźnie, jeśli chodzi o definiowanie struktur pozagalaktycznych. Istnieją ogromne zbiory galaktyk zwane „supergromadami” i przez długi czas były one luźno definiowane jako „Eh, to jest większe niż gromada, ale mniejsze niż wszechświat”. Otrzymały one również słodkie nazwy, oparte na tym, przez jaki gwiazdozbiór patrzyliśmy, aby odwzorować ich strukturę, lub nazwane na cześć dawnych astronomów: Supergromada Virgo, Supergromada Hydra-Centaurus, Supergromada Shapleya, itd. Ta definicja działała dobrze, dopóki nie musieliśmy zacząć wykonywać poważnej pracy; np. dowiedzieć się, co do cholery dzieje się z Wielkim Przyciągaczem.

Go with the Flow

Żyjemy w hierarchicznym wszechświecie. To znaczy, przez ostatnie 13 miliardów lat materia gromadziła się w małe kępy, które łączyły się w większe kępy, które łączyły się w jeszcze większe kępy. Impreza zatrzymała się jednak około 5 miliardów lat temu, kiedy ciemna energia zaczęła dominować… ale to już temat na inny artykuł.

Nasz wszechświat uformował już galaktyki, grupy i gromady. Nasza własna Grupa Lokalna ulega kondensacji, a Droga Mleczna i Andromeda zmierzają do kolizji za około 5 miliardów lat. Sama Grupa Lokalna, wraz z kilkoma innymi grupami i mniejszymi gromadami, mknie wzdłuż grawitacyjnych autostrad do centrum Gromady Panny, która znajduje się w centrum dogodnie nazwanej Supergromady Panny.

A wszystkie pobliskie obiekty – w tym Droga Mleczna, Andromeda, Gromada Panny i okolice – zmierzają w kierunku Wielkiego Atraktora. Połączenie bardziej wyrafinowanych (czytaj: dowolnych) badań w Strefie Unikania, oraz bardziej wyrafinowane (czytaj: dowolne) zrozumienie czym dokładnie jest „supergromada”, zaczęły rozwikływać tajemnicę Wielkiego Przyciągacza.

Zamiast być po prostu „dużą plamą galaktyk”, badania prędkości galaktyk w naszym lokalnym sąsiedztwie wszechświata doprowadziły do lepszej roboczej definicji „supergromady”: objętości przestrzeni, w której wszystkie galaktyki w tej przestrzeni „płyną” do wspólnego centrum. Ta definicja zmieniła nasze rozumienie lokalnego wszechświata. Supergromada Panny nie jest odizolowanym obiektem, lecz tylko ramieniem (prawdę mówiąc, ogromnie ogromnym ramieniem) jeszcze większej struktury: Supergromady Laniakea.

Niezbyt Wielki Przyciągacz

Patrząc na struktury supergalaktyczne przez pryzmat przepływów materii, łatwo jest dostrzec, co dzieje się z Wielkim Przyciągaczem. Żyjemy w hierarchicznym wszechświecie, z małymi strukturami składającymi się jak galaktyczne klocki Lego w większe. Droga Mleczna i Andromeda zmierzają w kierunku centrum Grupy Lokalnej, która się kondensuje. Wszystkie rzeczy w Supergromadzie Panny spadają w kierunku jej centrum: Gromady Panny.

I wszystkie rzeczy w Supergromadzie Laniakea spadają w kierunku jej centrum, obecnie zajmowanego przez Gromadę Norma, która jest akumulacją całego gazu i galaktyk, które już nas tam pokonały.

Więc Wielki Przyciągacz nie jest tak naprawdę rzeczą, ale miejscem: punktem centralnym naszego skrawka wszechświata, końcowym rezultatem procesu wprawionego w ruch ponad 13 miliardów lat temu i naturalnym wynikiem przepływów i gromadzenia się materii w naszym wszechświecie. Jak rozpoczął się ten proces? Cóż, to też jest inny artykuł….

I zanim pójdę: Wielki Przyciągacz nie pozostanie tak wielki na długo. W rzeczywistości, nigdy go nie osiągniemy. Zanim to zrobimy, ciemna energia oderwie od nas Gromadę Norma. Gromady pozostaną takie, jakie są, ale supergromady nigdy nie doczekają się swojej nazwy. Więc pociesz się tym: nie mamy się czego obawiać ze strony Wielkiego Przyciągacza.

Dowiedz się więcej, słuchając odcinka „Czym jest Wielki Przyciągacz?” w podcaście Ask A Spaceman, dostępnym w iTunes i w sieci pod adresem http://www.askaspaceman.com. Podziękowania dla Jone L. za pytanie, które doprowadziło do powstania tego artykułu! Zadaj własne pytanie na Twitterze używając #AskASpaceman lub śledząc Paula @PaulMattSutter i facebook.com/PaulMattSutter.

.