Helsingin yliopiston tutkijat ovat ehkä ratkaisseet kosmisen arvoituksen
Miksi erityyppiset galaksit ja niiden muodostamat joukot eivät keräänny tasaisesti galaksien superjoukon keskitasolle? Tämä kosmologeja askarruttanut haaste on Helsingin yliopiston mukaan nyt mahdollisesti ratkaistu.
Linnunrata, jossa Maa ja aurinkokuntamme sijaitsevat, kuuluu erittäin suureen galaksien muodostamaan paikalliseen superjoukkoon. Se levittäytyy lähes miljardin valovuoden kokoiselle alueelle.
Tämä pannukakkua muistuttavan valtavan rakenteen keskitasossa sijaitsee galaksien keskittymä, jota kutsutaan supergalaktiseksi tasoksi.
Supergalaktisessa tasossa, joka sijaitsee kuvan keskitasossa, galaksit ovat usein keskinäisessä vuorovaikutuksessa ja sulautuvat toisiinsa, mikä johtaa massiivisten ellipsigalaksien muodostumiseen. Sitä vastoin tasosta etäällä olevat galaksit kehittyvät suhteellisen eristyksissä, minkä ansiosta ne säilyttävät spiraalirakenteensa, Helsingin yliopiston tiedotteessa selvitetään taustaa tutkijoiden löydökselle.
Useimmat maailmankaikkeuden galakseista ovat kahdentyyppisiä. Toiset ovat pyöreähköjä galakseja, jotka koostuvat enimmäkseen vanhoista tähdistä ja joiden keskustoissa sijaitsee tyypillisesti supermassiivinen musta aukko. Toiset taas ovat kiekkomaisia aktiivisesti tähtiä synnyttäviä spiraaligalakseja, kuten oma Linnunratamme.
Kaksi galaksien päätyyppiä, ellipsigalaksit ja kiekkomaiset spiraaligalaksit, esiintyvät myös kotigalaksimme superjoukossa. Supergalaktisesta tasosta löytyy kuitenkin enimmäkseen vain kirkkaita ellipsigalakseja. Kirkkaat kiekkogalaksit loistavat sen sijaan poissaolollaan.
Kosminen poikkeavuus haastaa kosmologian standardimallin
Jo 1960-luvulta lähtien on Helsingin yliopiston mukaan ollut tiedossa, että erityyppiset galaksit ja niiden muodostamat joukot eivät keräänny tasaisesti tähän supergalaktiseen tasoon.
Tämä galaksien erikoinen jakauma sisällytettiin hiljattain arvostetun kosmologin ja vuoden 2019 Nobel-palkitun Jim Peeblesin laatimaan luetteloon "kosmisista poikkeavuuksista".
Supergalaktisessa tasossa, joka sijaitsee kuvan keskitasossa, galaksit ovat usein keskinäisessä vuorovaikutuksessa ja sulautuvat toisiinsa, mikä johtaa massiivisten ellipsigalaksien muodostumiseen. Sitä vastoin tasosta etäällä olevat galaksit kehittyvät suhteellisen eristyksissä, minkä ansiosta ne säilyttävät spiraalirakenteensa.
Nature Astronomy -lehdessä julkaistussa tutkimuksessa tutkijaryhmä osoittaa, miten spiraali- ja ellipsigalaksien toisistaan poikkeava jakauma johtuu galaksijoukkojen sisällä ja ulkopuolella vallitsevista oloista.
– Tiheissä galaksijoukoissa, jotka sijaitsevat supergalaktisessa tasossa, galaksien väliset vuorovaikutukset ja törmäykset ovat yleisiä. Nämä vuorovaikutukset edesauttavat ellipsigalaksien muodostumista ja myös supermassiivisten mustien aukkojen kasvua, Till Sawala kuvailee Helsingin yliopiston tiedotteessa.
– Sen sijaan kiekkogalaksit, jotka sijaitsevat kaukana supergalaktisesta tasosta, voivat kehittyä verrattain eristyksissä ja täten paremmin säilyttää spiraalirakenteensa, joka tuhoutuu helposti galaksien välisissä törmäyksissä.
Massiivinen mallinnus miljardeista vuosista
Tutkijat tutkivat galaksien jakaumaa simulaatiolla, joka mallinsi maailmankaikkeuden kehitystä 13,8 miljardin vuoden ajan, varhaisesta maailmankaikkeudesta nykyhetkeen.
Tätä SIBELIUS-simulaatiota (Simulation Beyond the Local Universe) ajettiin Englannissa ja Suomessa sijaitsevilla supertietokoneilla. Suomessa simuloinnissa käytettiin erityisesti CSC:n Mahti-supertietokonetta.
SIBELIUS-simulaatio pyrkii Helsingin yliopiston mukaan mallintamaan ennennäkemättömän tarkasti paikallisen maailmankaikkeuden havaittuja rakenteita. Useimmat muut simulaatiot mallintavat täysin satunnaisia alueita, joiden tuloksia on täten vaikea suoraan verrata havaintoihin.
Simulaatio näytti tiedotteen mukaan sen, miten massiiviset ellipsigalaksit kerääntyivät superrakenteen keskelle. Spiraaligalaksit taas jakaantuivat kauemmas tasosta. Lopputulos oli yliopiston tiedotteen mukaan huomattavan yhtenäinen todellisten havaintojen kanssa.
– Minut oli sattumoisin kutsuttu viime joulukuussa symposioon, joka järjestettiin Jim Peeblesin kunniaksi ja jossa hän esitteli tätä ongelmaa. Esitelmää kuunnellessani ymmärsin, että olimme jo tehneet simulaation, jonka avulla tämä ongelma oli mahdollisesti ratkaistavissa, Till Sawala kommentoi.
– Tutkimuksemme osoittaa, että galaksien kehityksen tunnetut mekanismit pätevät myös tässä ainutlaatuisessa kosmisessa ympäristössä.
Uusimmat
-
18:35
Yllätysveto: Italian kriisiseura palkkasi eläkkeelle jääneen valmentajalegendan
-
18:31
Ministeri Juuso joutui opposition grilliin hoitotakuusta: "Lausuntoja tuli todella paljon, enkä ole kaikkia lukenut läpi"
-
18:25
Epävarmuus kalvaa urheiluväkeä – SaiPa päätti kokeilla kepillä jäätä: "Aika näyttää, tuleeko joku bumerangi"
-
18:22
Suomalaisen piti kilpailla viikonloppuna Levin maailmancupissa – ura ohi
-
18:13
Helsingin Roihuvuoressa tulipalo
-
18:07
Kysely: Suurin osa suomalaisista ei tunnista ylipainon syöpäriskiä
-
18:00
Tomi Tuominen puhui vaimolleen pysäyttävästi Erkki Vanhasesta – sitten tuli tieto kuolemasta
-
17:56
Mert Otsamo paljastaa, kenen kanssa lähtisi uusintakierrokselle TTK:hon – lähipiiristä löytyy Kastanja Rauhalan entinen tanssipari
-
17:52
MTV Uutisten kysely: Suurimmat pörssiyhtiöt sumussa etätyön vaikutuksista – vapaus valita lisääntynyt selvästi
-
17:37
Lindsey Vonn, 40, palaa kilparinteisiin
-
17:30
Conor McGregor puolustautui rajuja syytöksiä vastaan: "Valhetta"
-
17:25
Arvio: SAK:n palkkapommi voisi nostaa hintoja ja johtaa irtisanomisiin
-
17:19
Stadionilla 2500 poliisia ja 1600 vartijaa – Ranska varautuu Israel-otteluun järein turvatoimin
-
17:10
Mies kuoli liikenneonnettomuudessa Ilmajoella
-
17:09
Amsterdamin väkivaltahyökkäyksestä uutta tietoa – myös israelilaisjoukkueen fanit provosoivat
-
17:05
Raiskauksesta tuomitun Severi Lahtisen kohusiirto aiheutti vihamyrskyn – nyt puhuu seurapomo
-
17:02
Arja Korisevan kommentti naisten pukeutumisesta TTK-parketilla hämmensi – Jukka Haapalainen selittää syyn
-
17:01
Salasana on suomalaisten kolmanneksi käytetyin salasana – listalla myös perkele
-
16:43
Britannia aikoo kieltää kaikki uudet hiilikaivokset
-
16:42
Räjähdysonnettomuus Lauri Marjamäen luotsaaman joukkueen ottelussa – neljä työntekijää loukkaantui
-
Lataa lisää