Delen:
10 van de grootste dingen in het universum
Met de snel oprukkende technologie vinden astronomen steeds meer objecten in het universum. De titel 'grootste ding in het universum' verandert bijna jaarlijks. Sommige van deze kosmische objecten zijn zo groot dat ze onze beste wetenschappers in de war schoppen, en sommigen van hen zouden helemaal niet eens moeten bestaan.
10De Supervo
Onlangs hebben astronomen de grootste leegte in het bekende universum ontdekt. Het ligt in het zuidelijke sterrenbeeld Eridanus. Het is 1,8 miljard lichtjaar lang, het zijn verbijsterende wetenschappers, die nooit hadden gedacht dat zoiets kon bestaan.
Ondanks de naam 'leegte' is een leegte in de ruimte niet helemaal leeg. Het is een ruimtegebied met een te lage dichtheid, in dit geval met 30 procent minder melkwegstelsels dan het omliggende gebied. Vides maken 50 procent van het universum uit, een getal waarvan wordt verwacht dat het alleen maar zal groeien als de zwaartekracht alle omliggende materie naar zich toe trekt. Twee dingen vallen op door deze leegte: de immense grootte en de relatie met de mysterieuze WMAP Cold Spot.
Deze nieuwe supervoïde is nu de meest algemeen aanvaarde verklaring voor de koude plek, een groot, schijnbaar leeg gebied in de kosmische stralingsachtergrond. Er zijn een aantal controversiële theorieën geweest om de koude plek te verklaren, vanuit ons universum rond een universum groot zwart gat naar een parallel universum dat tegen het onze stuwt. Tegenwoordig geloven de meeste wetenschappers dat de koude plek kan worden veroorzaakt door de supervoid: terwijl protonen door de leegte gaan, verliezen ze energie en verzwakken ze. Toch is er een kleine mogelijkheid dat de locatie van de supervoid in relatie tot de koude plek toevallig zou kunnen zijn. Wetenschappers moeten meer te weten komen om te bewijzen of de leegte de mysterieuze koude plek veroorzaakt of dat het iets geheel anders is.
9De opnieuw ontdekte klodder
In 2006 werd een mysterieuze blob de grootste structuur in het universum genoemd, hoewel het snel zijn titel verloor aan nieuwere ontdekkingen. Deze klodder is een gigantische massa van gas, stof en melkwegstelsels die 200 miljoen lichtjaar breed is en eruitziet als een cluster van groene kwallen. Het werd gevonden door Japanse astronomen die een regio van het universum bestudeerd hebben waarvan bekend is dat ze grote gasconcentraties hebben. Om dit te doen, plaatsten ze een speciaal filter op hun telescoop, waardoor ze toevallig de aanwezigheid van de klodder konden opvangen.
Elk van zijn drie "armen" heeft sterrenstelsels die vier keer dichter zijn verpakt dan het gemiddelde van het universum. De sterrenstelsels en de gasbellen in de klodder worden Lyman-alfablokjes genoemd. Men denkt dat deze zich amper twee miljard jaar na de oerknal hebben gevormd, slechts een oogwenk in de kosmische tijdlijn. Wetenschappers denken dat ze zich hebben gevormd toen massieve sterren uit de vroegste dagen van het universum supernova gingen en hun omringende gassen bliezen. Omdat deze structuur zo groot is, geloven de astronomen dat het een van de allereersten is die zich hebben gevormd. Ze theoretiseren dat er in de verre toekomst zelfs meer sterrenstelsels zullen ontstaan uit de gassen die zich in de klodder bevinden.
8De Shapley Supercluster
Al jaren weten astronomen dat het Melkwegstelsel door het universum werd getrokken met een snelheid van 2,2 miljoen kilometer per uur in de richting van het sterrenbeeld Centaurus. Astronomen redeneerden dat dit gebeurde als gevolg van een Great Attractor, een object met een aantrekkingskracht die sterk genoeg is om ons sterrenstelsel er naartoe te trekken. Ze konden het echter niet zeker weten, omdat het achter de Zone of Avoidance (ZOA) lag, het deel van het universum dat verduisterd werd door de Melkweg.
Maar terwijl de conventionele astronomie de ZOA niet kan penetreren, werd de röntgenastronomie uiteindelijk geavanceerd genoeg om door de waas te turen en de Great Attractor te vinden, waarvan werd onthuld dat het een grote cluster van sterrenstelsels was. Er bleef echter een probleem. De Attractor die ze vonden kon geen aantrekkingskracht creëren die zo sterk was als wat astronomen aan het detecteren waren. Het vertegenwoordigde slechts 44 procent van de waargenomen aantrekkingskracht. Terwijl ze hun telescopen nog verder uitzetten, ontdekten ze al snel dat de kosmische sleepwagen van onze melkweg zelf werd getrokken naar iets dat nog groter was: de Shapely Supercluster.
De Shapley Supercluster is een grote verzameling sterrenstelsels achter de Grote Attractor die zowel de Attractor als onze eigen melkweg naar zich toe trekt. Het is een cluster van meer dan 8000 sterrenstelsels met een massa van meer dan 10 miljoen Suns. Elk sterrenstelsel in onze regio van het universum zit ermee in botsing.
7De Grote Muur
Zoals veel van de structuren op deze lijst, had de Grote Muur, of de Grote Muur van CfA2, ooit het onderscheid dat het het grootste bekende object in het universum is. Het werd ontdekt door Amerikaanse astrofysici Margaret Joan Geller en John Peter Huchra tijdens een roodverschuivingsonderzoek voor het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, vandaar de naam CfA. De structuur is naar schatting 500 miljoen lichtjaren lang en 16 miljoen diep, en heeft een beetje de vorm van de Chinese muur.
De exacte afmetingen van de Grote Muur blijven echter een raadsel. Het kan veel groter zijn, tot een mogelijke 750 miljoen lichtjaar. Het probleem met het bepalen van de ware grootte ligt in de locatie. Net als de Shapely Supercluster wordt de Grote Muur gedeeltelijk verdoezeld door de Zone of Avoidance. De ZOA maakt 20 procent van het waarneembare heelal uiterst moeilijk te detecteren, omdat stof en dicht gas in de Melkweg - evenals de hoge concentratie van sterren - de optische golflengten aanzienlijk versluieren.
Om door de ZOA te kunnen kijken, moeten astronomen het universum observeren via golflengten die niet door het stof worden beïnvloed, zoals infraroodonderzoeken, die nog eens 10 procent van de ZOA penetreren.Radio-enquêtes kunnen ook blootleggen wat infrarood niet kan, zoals nabij-infrarood en röntgenstralen, maar het is frustrerend voor astronomen om zo'n groot deel van het universum niet echt te kunnen zien. De ZOA laat een aantal hiaten in onze kennis van de kosmos.
6De Laniakea Supercluster
Sterrenstelsels hebben de neiging zich in groepen te groeperen. Regio's waar clusters dichter zijn gepakt dan het universele gemiddelde worden superclusters genoemd. Voorheen brachten astronomen deze objecten in kaart op basis van hun fysieke locaties in het universum, maar een recente studie heeft een nieuwe manier gevonden om het lokale universum in kaart te brengen, een licht dat zijn onbekende hoeken belicht.
De nieuwe studie brengt het lokale universum en zijn sterrenstelsels in kaart op basis van zwaartekracht in plaats van positie. Deze nieuwe methode brengt de posities van sterrenstelsels in kaart om het zwaartekrachtlandschap van het universum af te leiden. Het wordt beschouwd als superieur aan het oude systeem omdat het astronomen toestaat om de niet in kaart gebrachte gebieden van het universum in kaart te brengen evenals wat we kunnen waarnemen. Omdat het afhankelijk is van het detecteren van de invloed van een melkweg in plaats van het sterrenstelsel zelf, kan het objecten detecteren, zelfs als we ze niet kunnen zien.
De bevindingen van de studie, die alleen van toepassing zijn op onze lokale melkwegstelsels, herbestemmen het lokale universum. Het onderzoeksteam definieert nu een supercluster op basis van de grenzen van zijn zwaartekrachtstroom. Het is vooral zinvol voor ons, omdat het opnieuw gedefinieerd heeft waar we in het universum zitten. De Melkweg werd ooit gedacht dat het zich in de Virgo supercluster bevond, maar onder de nieuwe definitie is onze regio slechts een arm van de veel grotere Laniakea supercluster, een van de grootste objecten in het universum. 520 miljoen lichtjaar uitgerekt, het is het nieuwe adres van de aarde in het universum.
5The Sloan Great Wall
De Sloan Great Wall werd voor het eerst ontdekt in 2003 door de Sloan Digital Sky Survey, een onderzoek dat honderden miljoenen sterrenstelsels in kaart bracht om de grootschalige structuur van het universum te onthullen. De Sloan Great Wall is een enorm galactisch, Äúfilament 'dat verschillende superclusters bevat die als een tentakels van een enorme octopus door het universum weven. Met een doorsnede van 1,4 miljard lichtjaar had het ooit de titel van grootste structuur in het universum.
De Sloan Great Wall zelf is niet zo vaak bestudeerd als de superclusters erin, waarvan er enkele op zichzelf best interessant zijn gebleken. De een heeft een rijke kern van melkwegstelsels die er als ranken uit wegtrekken. Een ander heeft een hoge mate van interactie tussen sterrenstelsels, inclusief sommige die nog steeds actief samenvloeien.
De Muur en elke grotere structuur hebben aanleiding gegeven tot een nieuw mysterie over het universum. Het overtreft het kosmologische principe, dat een theoretische limiet stelt aan hoe groot universele structuren kunnen zijn. Het principe stelt dat het universum een uniforme verdeling heeft over grote schalen en dat er niets groter dan 1,2 miljard lichtjaar kan bestaan. Structuren ter grootte van Sloan Great Wall zijn daar volledig in tegenspraak.
4The Huge-LQG
Een quasar is een extreem energetisch gebied in het centrum van een melkwegstelsel. Aangedreven door superzware zwarte gaten, hebben quasars een energie-output die 1.000 keer groter is dan alles dat in de hele Melkweg te vinden is. De huidige op twee na grootste structuur in het universum is de HQ-LQG, een cluster van 73 quasars die meer dan 4 miljard lichtjaren spreiden. Deze grote quasar-groep (LQG) en andere soortgelijke zijn voorgesteld als de voorlopers van veel van de grootschaliger structuren in het universum, zoals Sloan's Great Wall.
The Huge-LQG werd ontdekt na het analyseren van gegevens uit dezelfde enquête waarin Sloan's Great Wall zich bevond. Onderzoekers poneerden hun bestaan na het in kaart brengen van het gebied met een, Äúfriends-of-friends'-algoritme dat de dichtheid van quasars binnen een bepaalde hoeveelheid ruimte in kaart bracht. De methode is echter niet zonder zijn sceptici, en het bestaan van deze specifieke structuur is een kwestie van debat.
Terwijl sommige astronomen beweren dat het enorme-LQG echt is, stellen anderen dat de quasars willekeurig worden geplaatst en geen deel uitmaken van een grote structuur. Een andere onderzoeker bekeek het enorme-LQG en vond dat het niets meer was dan willekeurig verdeelde objecten. Of het bestaat of niet, staat nog ter discussie, hoewel er aanwijzingen zijn dat het enorme-LQG een legitieme ontdekking is.
3De gigantische GRB-ring
Met maar liefst 5 miljard lichtjaar later is de op een na grootste structuur in het universum de Giant GRB Ring. Afgezien van zijn enorme omvang, is het vreemd aan de structuur zijn eigenaardige vorm. Astronomen die gammastraaluitbarstingen bestudeerden (grote uitbarstingen van energie gecreëerd wanneer een massieve ster het einde van zijn levensduur bereikt) pakten een reeks van negen bursts op, allemaal op dezelfde afstand van de aarde, die een ring in de lucht vormden die meer dan 70 keer de diameter was van de volle maan. Aangezien gamma-bursts (GRB's) een zeer zeldzaam verschijnsel zijn, is de kans dat zo'n vorm willekeurig wordt gevormd 1 op 20.000, waardoor onderzoekers speculeren dat ze de toenmalige grootste structuur in het universum hadden gevonden.
De, Äúring,, Äù is echter slechts een visuele indruk zoals gezien vanaf de aarde. Er wordt getheoretiseerd dat de Giant GRB Ring een projectie van een bol zou kunnen zijn waarbij de GRB's allemaal plaatsvonden binnen een relatief korte periode van 250 miljoen jaar. Het stelt de vraag wat mogelijk een grote bol zou kunnen hebben gecreëerd. Eén verklaring gaat over de mogelijkheid dat de sterrenstelsels kunnen worden samengeklonterd rond enorme concentraties van donkere materie, maar tot nu toe is dat slechts een theorie. Onderzoekers hebben echt geen idee hoe structuren zoals deze gevormd zijn.
2The Hercules-Corona Borealis Great Wall
De huidige grootste structuur in het universum werd ook ontdekt door astronomen die op zoek waren naar gammastraalbursts. Deze structuur, genaamd de Hercules-Corona Borealis-muur, is 10 miljard lichtjaar breed, waardoor deze twee keer zo groot is als de Giant GRB Ring. Omdat de grotere sterren die GRB's uitzenden meestal worden gevormd in gebieden met meer materiaal, behandelen astronomen elke burst als een speld die vasthoudt aan iets groters. Toen wetenschappers een deel van de ruimte vonden in de richting van de sterrenbeelden Hercules en Corona Borealis die een groot aantal GRB's hadden, bepaalden ze dat de structuur waarschijnlijk een dichte concentratie van sterrenstelsels en andere materie was.
De naam Hercules-Corona Borealis Great Wall zelf is bedacht door een tiener Wikipedia-auteur in de Filippijnen. Na een Discovery News In het artikel stond vermeld in welk deel van de hemel de structuur was gevonden, een Wikipedia-pagina dook op en doopte het met zijn nieuwe naam. Hoewel de naam eigenlijk niet klopt, omdat de structuur zo groot is, bezet het nog een aantal sterrenbeelden, het internet was er snel bij. Het was misschien de eerste keer dat Wikipedia een wetenschappelijke structuur werd genoemd. Omdat de Muur het kosmologische principe ruimschoots overschrijdt, zijn het en andere soortgelijke structuren wetenschappers uitdagen hun idee van hoe het universum gevormd is te heroverwegen om hun bestaan tegemoet te komen.
1Het kosmische web
Wetenschappers geloven dat de verspreiding van het universum niet willekeurig is. Men heeft getheoretiseerd dat sterrenstelsels zijn georganiseerd in een enorme universele structuur met draadachtige filamenten die dichte gebieden verbinden. Deze worden afgewisseld tussen minder dichte holtes. Ze noemen het het Kosmische Web.
Het web wordt verondersteld al heel vroeg in de geschiedenis van het universum te zijn gevormd. Het begon met kleine fluctuaties in zijn vroegste formatie, die later hielpen het hele bestaan vorm te geven. Met name wordt aangenomen dat de filamenten een grote rol hebben gespeeld in de evolutie van het universum, die daarin versneld wordt. Sterrenstelsels in de filamenten hebben een veel hogere snelheid van het creëren van sterren. Ze hebben ook meer kans om gravitationele interactie met andere sterrenstelsels te ervaren. Het is een proces dat waarschijnlijk nog steeds doorgaat. Binnen in de filamenten worden sterrenstelsels een soort van voorverwerkt en gesluisd naar sterrenstelsels, waar ze dan sterven.
Pas onlangs zijn wetenschappers begonnen het Kosmische Web te begrijpen. Ze hebben het zelfs vastgelegd op foto's met straling van een verre quasar. Quasars zijn de helderste objecten in het universum en licht van de ene wees naar een gloeidraad, waardoor de gassen gloeiden. Hiermee hebben astronomen een beeld vastgelegd van de draden die zich uitstrekken tussen sterrenstelsels, een afbeelding van het skelet van de kosmos.