De grootschalige structuur van het heelal bestaat uit holtes en filamenten, die kunnen worden opgesplitst in superclusters, clusters, melkweggroepen en vervolgens in sterrenstelsels. Op relatief kleinere schaal weten we dat sterrenstelsels bestaan uit sterren en hun componenten, waaronder ons eigen zonnestelsel.
Door de hiërarchische structuur van dingen te begrijpen, kunnen we een duidelijkere visualisatie krijgen van de rollen die elk afzonderlijk onderdeel speelt en hoe ze in het grotere geheel passen. Als we bijvoorbeeld afdalen naar de wereld van het kleine, weten we dat moleculen in atomen kunnen worden gehakt; atomen in protonen, elektronen en neutronen; dan de protonen en neutronen in quarks enzovoort.
Maar hoe zit het met de zeer grote? Wat is de grootschalige structuur van het universum? Wat zijn superclusters en filamenten en holtes precies? Laten we beginnen door te kijken naar groeperingen van sterrenstelsels en verder te gaan naar nog grotere structuren.
Hoewel sommige sterrenstelsels door hun eenzaamheid worden afgedwaald, zijn de meeste eigenlijk in groepen en clusters gebundeld. Groepen zijn kleiner, bestaan meestal uit minder dan 50 sterrenstelsels en kunnen diameters hebben tot 6 miljoen lichtjaar. In feite bestaat de groep waar onze Melkweg lid van is, uit iets meer dan 40 sterrenstelsels.
Over het algemeen zijn clusters trossen van 50 tot 1.000 sterrenstelsels met diameters tot 2-10 megaparsecs. Een heel eigenaardige eigenschap van clusters is dat de snelheden van hun sterrenstelsels te hoog zouden zijn om alleen door de zwaartekracht te worden vastgehouden, en toch zijn ze dat.
Het idee dat donkere materie bestaat, begint op deze schaal van structuur. Aangenomen wordt dat donkere materie de zwaartekracht levert die ze allemaal bijeenhoudt.
Een groot aantal groepen, clusters en individuele sterrenstelsels kunnen samenkomen om de volgende grotere structuur te vormen - superclusters. Superclusters behoren tot de grootste structuren die ooit in het universum zijn ontdekt.
De grootste afzonderlijke structuur die kan worden geïdentificeerd, is de Sloan Great Wall, een enorm blad van sterrenstelsels met een lengte van 500 miljoen lichtjaar, een breedte van 200 miljoen lichtjaar en een dikte van slechts 15 miljoen lichtjaar.
Vanwege de beperkingen van de huidige meetapparatuur is er een maximum niveau waarop we kunnen uitzoomen. Op dat niveau zien we een universum dat voornamelijk uit twee componenten bestaat. Er zijn de draadachtige structuren die bekend staan als filamenten en die bestaan uit geïsoleerde sterrenstelsels, groepen, clusters en superclusters. En dan zijn er enorme lege bubbels van lege ruimte die holtes worden genoemd.
Je kunt meer lezen over de structuur van het universum hier in Space Magazine. Wil je lezen over de kosmische leegte: kunnen we er middenin zitten? We hebben ook geschreven over het onderzoeken van de grootschalige structuur van het universum.
Er is meer over bij NASA. Hier zijn een paar bronnen:
- Spreadsheets en lege ruimtes
- De dichtstbijzijnde superclusters
Hier zijn twee afleveringen bij Astronomy Cast die je misschien ook wilt bekijken:
- Bolvormige sterrenhopen
- De grootste structuren in het heelal
Bronnen: NASA WMAP, NASA: Sheets and Voids
