Superclusters vertegenwoordigen, vergelijkbaar met grote metropolen in de ruimte, de grootste en meest massieve verzamelingen en clusters van sterrenstelsels in het universum. De bevindingen van het team vergrootten niet alleen ons begrip van deze enorme structuren, maar maakten ook de weg vrij om licht te werpen op het voortdurende mysterie van hun vorming.

In hun onderzoek hebben de wetenschappers vastgesteld dat de typische massa van superclusters een verbazingwekkende 6 miljoen keer miljard maal die van de zon is, met een gemiddelde grootte van 200 miljoen lichtjaar. Om dit in perspectief te plaatsen:deze superclusters zijn ongeveer 2000 keer groter dan ons eigen Melkwegstelsel.

Stel je een munt van 2 euro voor op een voetbalveld die de grootte van de Melkweg vertegenwoordigt, en de lengte van het veld symboliseert de enorme uitgestrektheid van een supercluster. In termen van massa zorgt een golfbal, gelijk aan de zon, ervoor dat de massa van een supercluster overeenkomt met de Mount Everest – een bewijs van hun immense afmetingen.

De Einasto Supercluster, de meest massieve van de ontdekte superclusters, bevindt zich op ongeveer 3 miljard lichtjaar afstand van de aarde. Deze kolossale structuur bevat het massa-equivalent van ongeveer 26 miljoen maal miljard zonnen.

De enorme omvang ervan kan worden gewaardeerd door het feit dat als een lichtstraal begint aan het ene uiteinde van de Einasto Supercluster, het 360 miljoen jaar zal duren om het andere uiteinde te bereiken. De belangrijke bijdragen van prof. Jaan Einasto aan de studie van superclusters maken het passend om deze specifieke ontdekking ter ere van hem te noemen.

In lijn met de rijke traditie van Estse astronomen, bekend om hun expertise op het gebied van superclusterstudies, heeft het team in totaal 662 superclusters geïdentificeerd en hun eigenschappen onderzocht. De clusters van sterrenstelsels die zich binnen een supercluster bevinden, zijn bijvoorbeeld zwaarder dan de clusters van sterrenstelsels buiten een supercluster. Dit laat zien dat de evolutie en groei van clusters van sterrenstelsels in superclusters anders zijn dan die buiten superclusteromgevingen.

Hoewel superclusters een aanzienlijke massa bevatten, is deze massa verdeeld over een aanzienlijk volume. Dit heeft tot gevolg dat ze minder dicht zijn dan sterrenstelsels. Niettemin is hun dichtheid voldoende om ervoor te zorgen dat hun zwaartekracht invloed heeft op de beweging van materie binnen de supercluster, inclusief donkere materie.

Uit waarnemingen blijkt dat ons heelal een versnelde uitdijing ondergaat. Dit houdt in dat de ruimte tussen sterrenstelsels groter wordt, waardoor ze in de loop van de tijd verder uit elkaar gaan bewegen. Astronomen van het Tartu Observatorium hebben aangetoond dat sterrenstelsels binnen superclusters lagere uitdijingssnelheden vertonen dan de totale uitdijingssnelheid van het heelal.

Dit wordt toegeschreven aan de zwaartekracht van de supercluster, die de algehele uitdijing van het heelal tegengaat door de sterrenstelsels terug te trekken. Deze zwaartekracht is echter niet groot genoeg om van superclusters een door zwaartekracht gebonden systeem te maken. Uiteindelijk zal het effect van donkere energie bij het uitdijen van de supercluster de zwaartekracht ervan overnemen.

Bovendien hebben de onderzoekers een correlatie aangetoond tussen de dichtheid en de grootte van superclusters, wat een omgekeerde kwadratische relatie benadrukt. De studie onderstreept het belang van internationale samenwerking bij het bevorderen van wetenschappelijke kennis, met bijdragen uit Estland, India, Japan, Spanje en Finland.

De bevindingen zijn gepubliceerd in The Astrophysical Journal .

Meer informatie: Shishir Sankhyayan et al., Identificatie van superclusters en hun eigenschappen in de Sloan Digital Sky Survey met behulp van de WHL Cluster Catalog, The Astrophysical Journal (2023). DOI:10.3847/1538-4357/acfaeb

Geleverd door de Estse Onderzoeksraad