Universums storskaliga struktur består av tomrum och filament som kan delas upp i superkluster, kluster, galaxgrupper och därefter till galaxer. I relativt mindre skala vet vi att galaxer består av stjärnor och deras beståndsdelar, och vårt eget solsystem är en av dem.
Genom att förstå den hierarkiska strukturen för saker, kan vi få en tydligare visualisering av de roller som varje enskild komponent spelar och hur de passar in i den större bilden. Om vi till exempel går ner i världen för de mycket små, vet vi att molekyler kan huggas ner till atomer; atomer till protoner, elektron och neutroner; sedan protonerna och neutronerna till kvarkar och så vidare.
Men hur är det mycket stort? Vad är universums storskaliga struktur? Vad exakt är superkluster och filament och tomrum? Låt oss börja med att titta på galaxgrupper och gå vidare till ännu större strukturer.
Även om det finns vissa galaxer som har visat sig försvinna av sin ensamma, är de flesta av dem faktiskt bundna i grupper och kluster. Grupper är mindre, vanligtvis består av mindre än 50 galaxer och kan ha diametrar upp till 6 miljoner ljusår. Faktum är att den grupp där vår Vintergatan är medlem i består endast av drygt 40 galaxer.
Generellt sett är kluster grupper av 50 till 1 000 galaxer som kan ha diametrar på upp till 2-10 megaparsek. En mycket speciell egenskap hos kluster är att hastigheterna i deras galaxer är tänkta att vara för höga för tyngdkraften ensam för att hålla dem buntade ihop ... och ändå är de det.
Tanken på att mörk materia existerar börjar i denna strukturskala. Mörk materia tros ge den gravitationskraft som håller dem alla sammansatta.
Ett stort antal grupper, kluster och enskilda galaxer kan samlas för att bilda nästa större struktur - superkluster. Superkluster är bland de största strukturer som någonsin har upptäckts i universum.
Den största enskilda strukturen som kan identifieras är Sloan Great Wall, ett stort galaxark som sträcker sig över en längd på 500 miljoner ljusår, en bredd på 200 miljoner ljusår och en tjocklek på endast 15 miljoner ljusår.
På grund av begränsningarna i dagens mätanordningar finns det en maximal nivå till vilken vi kan zooma ut. På den nivån ser vi ett universum som består av huvudsakligen två komponenter. Det finns de trådliknande strukturerna som kallas filament som består av isolerade galaxer, grupper, kluster och superkluster. Och sedan finns det stora tomma bubblor med tomt utrymme som kallas tomrum.
Du kan läsa mer om universums struktur här i Space Magazine. Vill du läsa om det kosmiska tomrummet: kan vi vara mitt i det? Vi har också skrivit om att undersöka universums storskaliga struktur.
Det finns mer om det på NASA. Här är ett par källor där:
- Ark och tomrum
- De närmaste superklusteren
Här är två avsnitt på Astronomy Cast som du kanske vill kolla in:
- Globulära kluster
- Universums största strukturer
Källor: NASA WMAP, NASA: Sheets and voids
