Selama hampir satu abad, para astronom telah memahami bahawa Alam Semesta berada dalam keadaan pengembangan. Ini adalah akibat dari Relativitas Umum, dan tingkat di mana ia berkembang dikenal sebagai Pemalar Hubble - dinamai lelaki yang pertama kali memperhatikan fenomena tersebut. Walau bagaimanapun, para astronom juga telah mengetahui bahawa dengan adanya struktur Alam Semesta yang berskala besar, galaksi dan kelompok juga bergerak lebih dekat dan saling berkaitan satu sama lain.
Selama beberapa dekad, ahli astronomi berusaha untuk mengesan bagaimana pergerakan ini berlaku sepanjang sejarah kosmik. Dan berkat usaha pasukan astronomi antarabangsa, peta paling terperinci setakat ini mengenai orbit galaksi yang terdapat dalam Virgo Supercluster telah dibuat. Peta ini merangkumi gerakan masa lalu hampir 1.400 galaksi dalam jarak 100 juta tahun cahaya, menunjukkan bagaimana persekitaran kosmik kita telah berubah.
Kajian yang memperincikan penyelidikan mereka baru-baru ini muncul Jurnal Astrofizik di bawah tajuk "Action Dynamics of the Local Supercluster". Diketuai oleh Edward J. Shaya dari University of Maryland, pasukan ini merangkumi anggota dari Institut Astronomi UH, Institut Fizik Racah di Yerusalem, dan Institut Penyelidikan Undang-Undang Asas Alam Semesta (IRFU) di Paris.
Demi kajian mereka, pasukan menggunakan data dari tinjauan CosmicFlows, satu siri tiga kajian yang mengira jarak dan kelajuan galaksi tetangga antara 2011 dan 2016. Beberapa anggota pasukan kajian terlibat dalam tinjauan ini, yang kemudian mereka dipasangkan dengan anggaran jarak dan medan graviti lain untuk membina kajian aliran besar Virgo Supercluster.
Dari ini, mereka dapat membuat model komputer yang memetakan pergerakan hampir 1.400 galaksi dalam 100 juta tahun cahaya, dan selama 13 miliar tahun (hanya 800 juta tahun setelah Big Bang). Seperti yang dijelaskan oleh Brent Tully, ahli astronomi dengan Institut Astronomi UH dan pengarang bersama kajian ini, dalam siaran akhbar UH:
"Untuk pertama kalinya, kami tidak hanya memvisualisasikan struktur terperinci galaksi Supercluster Tempatan kami, tetapi kami melihat bagaimana struktur itu berkembang sepanjang sejarah alam semesta. Analogi adalah kajian geografi Bumi semasa dari pergerakan tektonik plat. "
Apa yang mereka dapati adalah bahawa model mereka sesuai dengan aliran halaju pada masa kini, yang bermaksud bahawa struktur dan kelajuan yang mereka perhatikan dalam model mereka sesuai dengan apa yang telah diperhatikan dari galaksi pada masa kini. Mereka juga menentukan bahawa di dalam wilayah ruang yang dipetakan, penarik graviti utama adalah Virgo Cluster - yang terletak sekitar 50 juta tahun cahaya dan berisi antara 1300 dan 2000 galaksi.
Selain itu, kajian mereka menunjukkan bahawa lebih dari seribu galaksi telah jatuh ke dalam Virgo Cluster dalam 13 miliar tahun yang lalu, sementara semua galaksi dalam 40 juta tahun cahaya dari kluster akhirnya akan ditangkap. Pada masa ini, Bima Sakti terletak tepat di luar zon penangkapan ini, tetapi Bima Sakti dan Galaksi Andromeda ditakdirkan untuk bergabung dalam 4 bilion tahun akan datang.
Setelah mereka melakukannya, nasib galaksi besar yang dihasilkan akan serupa dengan galaksi lain di kawasan kajian. Ini adalah satu lagi hasil kajian, di mana pasukan memutuskan bahawa peristiwa penggabungan ini hanyalah sebahagian daripada corak yang lebih besar. Pada dasarnya, dalam wilayah ruang yang mereka perhatikan, terdapat dua corak aliran yang menyeluruh. Dalam satu hemisfera wilayah ini, semua galaksi - termasuk Bima Sakti - mengalir ke satu lembaran rata.
Pada masa yang sama, setiap galaksi di seluruh isi ruang bergerak ke arah penarik graviti yang terletak jauh di luar kawasan kajian. Mereka menentukan bahawa kekuatan luar ini tidak lain adalah Centaurus Supercluster - sekumpulan beratus galaksi, yang terletak kira-kira 170 juta tahun cahaya di buruj Centaurus - dan Daya Tarik Besar.
The Great Attractor terletak 150 juta tahun cahaya, dan merupakan kawasan misteri yang tidak dapat dilihat kerana lokasinya (di seberang Bima Sakti). Namun, selama beberapa dekad, para saintis telah mengetahui bahawa galaksi kita dan galaksi-galaksi berdekatan kita bergerak ke arahnya. Wilayah ini juga merupakan inti dari Laniakea Supercluster, wilayah yang membentang lebih dari 500 juta tahun cahaya dan mengandung sekitar 100,000 galaksi besar.
Singkatnya, sementara Alam Semesta berada dalam keadaan perluasan, dinamika galaksi dan kelompok galaksi menunjukkan bahawa mereka masih bergerak ke struktur yang lebih ketat. Di kawasan kosmik kita, tarikan utama jelas ialah Virgo Cluster, yang mempengaruhi semua galaksi dalam radius 40 juta tahun cahaya. Di luar ini, adalah Centaurus Supercluster dan the Great Attractor (sebagai bagian dari Laniakea Supercluster yang lebih besar) yang menarik perhatian kita.
Dengan memetakan proses tarikan ini yang telah berlaku selama 13 bilion tahun yang lalu, para astronom dan ahli kosmologi dapat melihat bagaimana Alam Semesta kita telah berkembang sepanjang sebahagian besar sejarahnya. Seiring berjalannya waktu, dan instrumen yang lebih baik yang mampu melihat lebih jauh ke dalam kosmos (seperti Teleskop Angkasa James Webb) kita diharapkan dapat menyelidiki lebih jauh lagi ke arah awal kosmos.
Memetakan bagaimana Alam Semesta kita telah berubah dari masa ke masa bukan sahaja mengesahkan model kosmologi kita dan mengesahkan teori-teori utama mengenai bagaimana jasad berperilaku pada skala terbesar (iaitu Relativiti Umum). Ini juga membolehkan para saintis meramalkan masa depan Alam Semesta kita dengan tahap kepastian yang adil, memodelkan bagaimana galaksi dan superclusters akhirnya akan bersatu untuk membentuk struktur yang lebih besar lagi.
Pasukan ini juga membuat video yang menunjukkan hasil kajian mereka, serta model interaktif yang membolehkan pengguna memeriksa kerangka rujukan dari banyak sudut pandang. Pastikan untuk melihat video di bawah ini, dan terus ke halaman UH untuk mengakses model interaktif mereka.
