Suuri vetovoima (Great Attractor) – mikä se on ja miten se vaikuttaa galakseihin

Suuri vetovoima: mitä se on ja miten jättimassa vetää Linnunrataa ja kaukaisia galakseja — vaikutus galaksien liikkeisiin ja punasiirtymiin.

Suuri vetovoimatekijä (Great Attractor, GA) on jättimäinen massa avaruudessa, joka vetää Linnunratagalaksia ja monia muita galakseja puoleensa. ^p60 Suuri vetovoima ilmenee galaksien poikkeavina nopeuksina eli niin sanottuina erikoisnopeuksina (peculiar velocities): ne liikkuvat paitsi maailmankaikkeuden laajenemisen seurauksena myös kohti tätä massakeskittymää.

Suuri vetovoima tunnetaan sen vaikutuksesta galaksien liikkeisiin satojen miljoonien valovuosien matkalla (mly). Sen massa vastaa kymmenien tuhansien Linnunratojen massaa — arviot vaihtelevat, mutta suuruusluokka on noin 10^15–10^16 aurinkomassaa. Tämä tekee siitä yhden lähialueen suurimmista gravitaatiokeskittymistä.

Kaikki GA:n galaksit ovat siirtyneet punasiirtymään maailmankaikkeuden laajenemisen mukaisesti. Ne etääntyvät suhteessa meihin ja toisiinsa, mutta niiden punasiirtymän vaihtelut osoittavat vetovoiman olemassaolon. Niiden punasiirtymien vaihtelut vaihtelevat noin +700 km/s:n ja -700 km/s:n välillä riippuen siitä, missä ne ovat suhteessa Suureen vetovoimaan. Tällaiset poikkeavat nopeudet paljastetaan vertaamalla galaksien punasiirtymistä mitattuja etäisyyksiä (esim. standardikynttilöillä tai Tully–Fisher-suhteella) odotettuihin Hubble-liikkeisiin.

Missä GA sijaitsee ja mitä siellä on

Suuri vetovoima sijaitsee Maan taivaankappaleiden suunnassa pohjoisen ja etelän galaktisen tasojen lähellä, noin 150–250 miljoonan valovuoden etäisyydellä. GA:n läheltä löytyy muun muassa Norma-kimppu (Abell 3627), jota pidetään yhtenä alueen massakeskittymistä. GA ei ole välttämättä yksi tarkasti rajattu kohde, vaan pikemminkin laaja gravitaatioperäisten rakenteiden joukko — superklustereiden ja galaksiryppäiden verkosto — jonka yhteisvaikutus näkyy liikesuuntina.

Miten Suuri vetovoima löydettiin

GA:n vaikutus havaittiin 1980-luvulla, kun tutkimukset alkoivat kartoittaa galaksien nopeuksia ja etäisyyksiä laajemmalla alueella. Havainnot osoittivat, että paikalliset galaksit liikkuivat odotettua voimakkaammin tiettyyn suuntaan, mikä viittasi massakeskittymään näkymättömässä suunnassa. Myöhemmät kartoitukset (optiset, infrapuna-, röntgen- ja radiomittaukset) ovat yrittäneet paikantaa massan ja arvioida sen suuruutta, mutta Linnunradan tasoon liittyvä pöly ja tähtien peittävyys — niin kutsuttu Zone of Avoidance — vaikeuttavat suoraa näkemistä.

Havainnointimenetelmät ja vaikeudet

• Peculiar- eli erikoisnopeudet: Galaksien nopeuksien ja etäisyyksien vertaaminen paljastaa poikkeamat Hubble-laajenemisesta.
• Röntgenhavaintoja: Kuumat kaasupilvet klustereissa näkyvät röntgenissä, ja niiden avulla voidaan arvioida klustereiden massaa.
• Infrapuna- ja radiokartoitukset: Nämä aallonpituudet läpäisevät paremmin Linnunradan pölyä, joten ne auttavat paljastamaan Zone of Avoidance -alueen takana olevia rakenteita.
• Kosmisen mikroaaltotaustan (CMB) dipoli: Maapallon ja paikallisen galaksiryppään nopeus suhteessa CMB:hen antaa vihjeitä suuresta liikkeestä, johon GA saattaa vaikuttaa.

Avoimet kysymykset ja nykykäsitys

Vaikka GA:n vaikutus galaksien liikkeisiin on vankasti todettu, sen tarkka luonne ja massajaottelu ovat edelleen osittain epäselviä. Nykyinen näkemys on, että GA on osa laajempaa virtausta (bulk flow), jota saattavat selittää myös kauempana olevat massakeskittymät, kuten Shapleyn superklusteri. Toisin sanoen osa nopeudesta voi johtua lähialueen massoista ja osa kauempana olevista massoista, jotka yhdessä tuottavat havaitun liikkeen.

Miksi Suuri vetovoima on merkittävä

GA auttaa ymmärtämään, miten aine jakaantuu paikallisella ja lähikosmologisella mittakaavalla ja kuinka gravitaatio muokkaa galaksien liikkeitä Hubble-laajenemisen lisäksi. Sen tutkiminen parantaa käsitystämme suurista rakenteista, pimeästä aineesta ja siitä, miten eri mittakaavat vaikuttavat maailmankaikkeuden dynamiikkaan.

Yhteenvetona: Suuri vetovoima ei ole yksittäinen täsmäkohde vaan laaja massakeskittymäiden ja superklustereiden muodostama alue, joka vaikuttaa paikallisten galaksien liikkeisiin. Havainnointi on haastavaa Linnunradan takaisen pimennyksen vuoksi, ja täysi ymmärrys edellyttää yhä laajempia ja moniaallotteisempia kartoituksia.

Kysymyksiä ja vastauksia

K: Mikä on suuri vetovoimatekijä?

K: Mikä vaikutus Suurella Vetovoimalla on galaksien liikkeisiin?

K: Mikä on Suuren vetovoiman massa?

K: Ovatko kaikki Suuren vetovoiman galaksit punasiirtyneitä?

K: Miksi Suuren vetovoiman galaksit etääntyvät suhteessa meihin ja toisiinsa?

K: Osoittavatko galaksien punasiirtymän vaihtelut Suuren Vetovoiman olemassaolon?

K: Mikä on galaksien punasiirtymän vaihteluiden vaihteluväli suhteessa Suureen vetovoimaan?

Hae kirjaimella