De Grote Muur van het heelal: reusachtige superstructuur van sterrenstelsels
Ontdek De Grote Muur van het heelal: gigantische superstructuur van sterrenstelsels, ruim 500 miljoen lichtjaar lang, met verborgen mysteries achter de Zone van Vermijding.
De Grote Muur is een van de grootste bekende superstructuren in het heelal. Ze staat ook wel bekend als de CfA2 Great Wall, naar de Cambridge–Harvard (CfA) roodverschuivingssurvey waarmee ze werd ontdekt.
Het is een enorme concentratie van sterrenstelsels op zo'n 200 miljoen lichtjaar afstand (ongeveer 60–65 megaparsec). De Grote Muur heeft de vorm van een lange, dunne band: hij is meer dan 500 miljoen lichtjaar lang (≈150 Mpc), ongeveer 300 miljoen lichtjaar breed (≈90 Mpc) en slechts zo’n 15 miljoen lichtjaar dik (≈5 Mpc). De structuur viel op in 1989 bij het werk van Margaret Geller en John Huchra, die grote aantallen galactische roodverschuivingen analyseerden en zo de driedimensionale ligging van sterrenstelsels in kaart brachten.
Ontdekking en waarnemingen
De ontdekking was mogelijk dankzij uitgebreide roodverschuivingsonderzoeken: door de roodverschuiving (z) van een sterrenstelsel te meten, schatten astronomen de afstand en kunnen ze ruimtelijke kaarten maken. De CfA-survey bracht zo groepen en filamenten van sterrenstelsels aan het licht en liet zien dat deze niet willekeurig verdeeld zijn, maar onderdeel vormen van een dicht netwerk van superclusters en lege ruimten (voids).
Onze waarneming wordt echter beperkt door het galactische vlak van de Melkweg. Het gas en stof van de Melkweg — de zogenaamde Zone van Vermijding — verbergt delen van de achtergrond, waardoor het moeilijk is om volledig te bepalen hoe ver de muur zich uitstrekt en of zij aansluit op andere structuren achter onze eigen schijf.
Oorsprong en betekenis in kosmologie
In het standaardmodel van kosmologische structuurvorming (Lambda-CDM) ontstaan grote structuren door de groei van kleine dichtheidsfluctuaties onder invloed van gravitatie. Structuren zoals de Grote Muur vormen zich langs en volgen webachtige slierten van donkere materie. Men denkt dat deze donkere materie de grootschalige structuur van het heelal dicteert: zij trekt gravitationeel baryonische (normale) materie aan, en die baryonische materie koelt en condenseert tot sterrenstelsels en clusters. Wat wij als lange, dunne muren en filamenten zien zijn dus plekken met een relatief grote concentratie van sterrenstelsels langs donkere-materiefilamenten.
De aanwezigheid van zulke enorme structuren heeft discussie opgeroepen over de mate van homogeniteit van het heelal op zeer grote schalen. Moderne computersimulaties en grotere surveys (zoals de Sloan Digital Sky Survey) laten echter zien dat de vorming van muren en filamenten goed te begrijpen is binnen het huidige kosmologische kader, hoewel er altijd aandacht is voor zeldzame, extreem grote structuren.
Andere reusachtige structuren en vergelijkingen
Na de ontdekking van de CfA Grote Muur zijn er nog andere, soms nog grotere, structuren gevonden of gemeld — bijvoorbeeld de Sloan Great Wall en zeer grote, controversiële structuren zoals de Hercules–Corona Borealis Great Wall (waarover nog onderzoek en debat bestaan). Zulke vondsten zetten astronomen aan tot het verbeteren van surveys en het verfijnen van theoretische modellen om te bepalen hoe uitzonderlijk deze structuren werkelijk zijn.
Hoe bestuderen astronomen deze structuren?
- Roodverschuivingssurveys: meten van afstanden en opbouw van 3D-kaarten van sterrenstelsels.
- X‑straling en zwakke lensing: onderzoeken hete gas in clusters en de verdeling van donkere materie via lensing-effecten.
- Computersimulaties: vergelijken van observaties met simulaties (bijv. Millennium Simulation) om groeipatronen en frequenties van muren te voorspellen.
- Multi-wavelength waarnemingen: combineren van zichtbaar licht, infrarood, röntgen en radio om een vollediger beeld te krijgen van de omgevingen in superclusters en filamenten.
Beperkingen en onzekerheden
Enkele factoren die de studie van de Grote Muur bemoeilijken:
- De Zone van Vermijding maakt het lastig om continuïteit met structuren achter de Melkweg te bevestigen.
- Redshift-vertekening door eigensnelheden van stelsels kan de schijnbare ruimtelijke verdeling beïnvloeden.
- Observatiebias en selectie-effecten in surveys beïnvloeden welke stelsels worden geregistreerd.
Samengevat is de Grote Muur een indrukwekkend voorbeeld van de kosmische webstructuur waarin sterrenstelsels samenklonteren langs donkere-materiefilamenten. Haar ontdekking heeft ons begrip van de grootschalige orde van het heelal verdiept en blijft aanleiding geven tot verder onderzoek naar hoe zulke reusachtige structuren ontstaan en hoe zij passen binnen het standaardmodel van kosmologie.
De Grote Muur omvat de superclusters Coma en Hercules.
Vragen en antwoorden
V: Wat is de Grote Muur?
A: De Grote Muur is een van de grootste bekende superstructuren in het heelal, een enorme groep sterrenstelsels op ongeveer 200 miljoen lichtjaar afstand.
V: Hoe lang is de Grote Muur?
A: De Grote Muur is meer dan 500 miljoen lichtjaar lang.
V: Hoe breed is de Grote Muur?
A: De Grote Muur is 300 miljoen lichtjaar breed.
V: Hoe dik is de Grote Muur?
A: De Grote Muur is slechts 15 miljoen lichtjaar dik.
V: Hoe is de Grote Muur ontdekt?
Antwoord: De Grote Muur werd in 1989 ontdekt aan de hand van gegevens van roodverschuivingsonderzoeken.
V: Waarom is het onmogelijk om uit te vinden of de muur eindigt of verder gaat?
A: Ons zicht op het einde van de Grote Muur wordt geblokkeerd door het galactische vlak van de Melkweg, dat het zicht van astronomen belemmert. Dit gebied staat bekend als de Vermijdingszone.
V: Wat is het standaardmodel van de evolutie van het heelal?
A: In het standaardmodel van de evolutie van het heelal vormen structuren zoals de Grote Muur zich langs en volgen zij webachtige koorden van donkere materie, die de structuur van het heelal op de grootste schaal dicteert. Donkere materie trekt door zwaartekracht baryonische materie aan, en het is deze 'normale' materie die astronomen zien als lange, dunne wanden van supergalactische clusters.
Zoek in de encyclopedie