26 billiárd naptömegű új galaxis-szuperhalmaz – Csizmadia Szilárd
Egy óriási kiterjedésű és hatalmas tömegű galaxis-szuperhalmazt találtak. Ezek a szuperhalmazok galaxis-halmazokból állnak, és az Univerzum legnagyobb méretű szerkezeti elemeit jelentik.
A Jaan Einasto észt csillagászról elnevezett Einasto-szuperhalmaz olyan hatalmas méretű lehet, hogy egyik végétől a másikig 360 millió évig halad a fény. A 2024-ben 95 éves Jaan Einasto a galaxishalmazok és szuperhalmazok neves kutatója. Ennek az óriási szuperhalmaznak a felfedezésében a fia, Maret Einasto vett részt, és édesapja tiszteletére nevezték el a talált legnagyobb szuperhalmazt kutatótársaival.
Az Einasto-szuperhalmaz 3 milliárd fényévre van tőlünk és a becslések szerint össztömege 26 billiárd naptömeg lehet. (A billiárd azt jelenti, hogy az 1 után még 15 nullát kell írni. Az amerikai angolban e számnak a neve: quadrillion).
A 2023. november 13-án, a The Astrophysical Journal c. amerikai szaklapban közzétett tanulmányban 662 új galaxis-szuperhalmaz felfedezését jelentették be, és közölték a szuperhalmazok koordinátáit, halmaztagjait, távolságukat, méretüket, becsült tömegüket. Az újonnan talált szuperhalmazok közepes tömege 5,8 billiárd naptömeg, és közepes méretük 65 Mpc (megaparszek, azaz – lévén 1 parszek 3,26 fényévvel egyenlő – 212 millió fényév). Az átlagos szuperhalmaz-méret tehát a mi Tejútrendszerünk átmérőjének 2100-szorosa körül van. Amennyiben a Nap tömegét egy golflabda tömegével modelleznénk, úgy egy átlagos szuperhalmaz tömege egyenlő lenne a Mount Everestével. (A cikkben említett tömegbecslések magukban foglalják a látható és a sötét anyag mennyiségét is.)
A 662 új szuperhalmaz közül a legkiugróbb értékekkel az Einasto-szuperhalmaz bír. 26 billiárd naptömegnyi becsült tömegével négy és félszer nagyobb tömegű a mintabeli közepes szuperhalmaz-tömegnél.
Érdekes új eredmény a tanulmányban az is, hogy a szuperhalmazokbeli galaxishalmazok átlagosan nagyobb tömegűek, mint szuperhalmazokhoz nem tartozó galaxishalmazoké. Valószínűleg arról van szó, hogy a szuperhalmazokon belül könnyebben találkoznak a galaxishalmazok, és ezért könnyebben tudnak egyesülni, mint a szuperhalmazon kívüli ritkásabb térségekben.
Felmerül a kérdés természetesen, hogy a szuperhalmazokban másképp oszlik-e el a sötét anyag, mint a szuperhalmazokon kívül.
A sötét anyag és a sötét energia mennyisége ugyanis megszabja, hogy az Univerzum kezdetén, majd a későbbiekben hogyan alakulnak ki és fejlődnek a struktúrák, valamint mennyi és milyen méretű lesz a különböző struktúrákból (galaxisok, galaxishalmazok és szuperhalmazok, valamint ezeken belül hány spirális, elliptikus, irreguláris galaxis). Ezért a galaxis-szuperhalmazok tanulmányozása segít az Univerzum kozmológiai modelljeit jobban megérteni, és az észlelések és az elmélet közötti egyezéseket, illetve adott esetben az eltéréseket feltárni.
Például z=0,5-ös vöröseltolódás környékén (ez megfelel kb. 5,2 milliárd fényéves távolságnak) a sötét energia hatása elkezdi felülmúlni a gravitációét a galaxis-szuperhalmazok formálódásában, és ezért a szuperhalmazok növekedése lelassul.
A szuperhalmazok sorsa attól függ, mennyire sűrűek galaxisokban, valamint mennyi bennük az átlagos anyagsűrűség az Univerzum átlagsűrűségéhez képest. Ha nagyon sűrűek, akkor összeomolhatnak egyetlen nagy halmazzá, ha kevésbé sűrűek, akkor a formáció megmaradhat.
Nem olyan régen (2023) azt találták, hogy 10 000 köbmegaparszeknél nagyobb térfogatú szuperhalmazok inkább filamentáris (szálas) szerkezetűek, míg egy 2022-es tanulmány szerint a szegényebb, kisebb méretű és tömegűek pedig inkább palacsinta-alakúak.
A legtávolabbi szuperhalmazok z=2,45-ös vöröseltolódásnál figyelhetők meg, ez megfelel kb. 3500 Mpc (11,4 milliárd fényév) távolságnak. Úgy tűnik, ez nincs ellentmondásban a Standard Kozmológiai Modellel.
Források:
A galaxishalmazokról és szuperhalmazokról itt tekinthető meg egy előadás (magyar nyelvű).
The Astrophysical Journal 958, 62
