1.7: Ulimwengu juu ya Kiwango kikubwa

Kwa maana mbaya sana, unaweza kufikiria mfumo wa jua kama nyumba yako au ghorofa na Galaxy kama mji wako, yenye nyumba nyingi na majengo. Katika karne ya ishirini, wanaastronomia waliweza kuonyesha kwamba, kama vile dunia yetu inaundwa na miji mingi, hivyo ulimwengu umejumuisha idadi kubwa ya galaxi. (Tunafafanua ulimwengu kuwa kila kitu kilichopo kinachopatikana kwa uchunguzi wetu.) Galaxi zinanyosha mpaka angani kadiri darubini zetu zinavyoweza kuona, mabilioni mengi ndani ya kufikia vyombo vya kisasa. Wakati walipogunduliwa mara ya kwanza, baadhi ya wanaastronomia waliita ulimwengu wa kisiwa cha galaxi, na neno hilo linaelezea vizuri; galaxi zinaonekana kama visiwa vya nyota katika bahari kubwa za giza za anga.

Galaxy iliyo karibu, iliyogunduliwa mwaka 1993, ni ndogo ambayo iko miaka 75,000 ya mwanga kutoka Jua katika mwelekeo wa Mshale wa nyota, ambapo smog katika Galaxy yetu inafanya kuwa vigumu sana kutambua. (Mkusanyiko, tunapaswa kutambua, ni moja kati ya sehemu 88 ambazo wanaastronomia hugawanya anga, kila mmoja akiitwa kwa mfano wa nyota maarufu ndani yake.) Zaidi ya galaxi hii ya kibete ya Sagittarius ipo galaxi nyingine mbili ndogo, karibu na miaka ya nuru 160,000 Kwanza iliyoandikwa na wafanyakazi wa Magellan alipokuwa akipanda meli duniani kote, haya huitwa Mawingu ya Magellanic (Kielelezo\(\PageIndex{1}\)). Galaksi hizi zote tatu ndogo ni satelaiti za Galaxy ya Milky Way, zinazoingiliana nayo kupitia nguvu ya mvuto. Hatimaye, wote watatu wanaweza hata kumezwa na galaxi yetu kubwa sana, kama galaxi nyingine ndogo zilivyokuwa katika kipindi cha wakati wa cosmic.

Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Picha hii inaonyesha wingu kubwa la Magellanic na Wingu Ndogo la Magellanic juu ya darubini za Atacama Kubwa Milimita/Submillimeter Array (ALMA) katika Jangwa la Atacama la kaskazini mwa Chile.

Galaxy kubwa ya karibu ni ond sawa kabisa na yetu wenyewe, iko katika nyota ya Andromeda, na hivyo inaitwa galaxy ya Andromeda; pia inajulikana kwa moja ya namba zake za catalog, M31 (Kielelezo\(\PageIndex{2}\)). M31 ni mbali kidogo zaidi ya miaka ya nuru milioni 2 na, pamoja na Milky Way, ni sehemu ya nguzo ndogo ya galaxi zaidi ya 50 inayojulikana kama Kikundi cha Mitaa.

Kielelezo\(\PageIndex{2}\): Galaksi ya Andromeda (M31) ni mkusanyiko wa nyota wa mviringo unaofanana na Milky Way yetu wenyewe.

Katika umbali wa miaka ya nuru milioni 10 hadi 15, tunapata makundi mengine madogo ya galaxi, na kisha katika miaka ya mwanga milioni 50 kuna mifumo ya kuvutia zaidi yenye maelfu ya galaxi za wanachama. Tumegundua kwamba galaxies kutokea zaidi katika makundi, wote kubwa na ndogo (Kielelezo\(\PageIndex{3}\)).

Kielelezo\(\PageIndex{3}\): Baadhi ya makundi wenyewe huunda katika makundi makubwa yanayoitwa superclusters. Kundi la Mitaa ni sehemu ya supercluster ya galaxies, inayoitwa Virgo Supercluster, ambayo inaenea juu ya kipenyo cha miaka milioni 110 ya mwanga. Tunaanza tu kuchunguza muundo wa ulimwengu katika mizani hii kubwa na tayari tumekutana na matokeo yasiyotarajiwa.

Katika umbali mkubwa zaidi, ambapo galaxi nyingi za kawaida ni hafifu mno kuona, tunapata quasars. Hizi ni vituo vya kipaji vya galaxi, vinang'aa na mwanga wa mchakato wa nguvu sana. Nishati kubwa ya quasars huzalishwa na gesi inayowaka moto hadi joto la mamilioni ya digrii huku inapoanguka kuelekea shimo kubwa jeusi na kuzunguka. Uzuri wa quasars huwafanya kuwa beacons mbali zaidi tunayoweza kuona katika bahari za giza za nafasi. Wanatuwezesha kuchunguza ulimwengu bilioni 10 miaka ya mwanga au zaidi, na hivyo miaka bilioni 10 au zaidi katika siku za nyuma.

Kwa quasars tunaweza kuona njia ya kurudi karibu na mlipuko wa Big Bang unaoashiria mwanzo wa wakati. Zaidi ya quasars na galaxi zinazoonekana mbali zaidi, tumegundua mwanga dhaifu wa mlipuko wenyewe, kujaza ulimwengu na hivyo kuja kwetu kutoka pande zote angani. Ugunduzi wa “ufuatiliaji wa uumbaji” huu unachukuliwa kuwa moja ya matukio muhimu zaidi katika sayansi ya karne ya ishirini, na bado tunachunguza mambo mengi ambayo inatuambia kuhusu nyakati za mwanzo za ulimwengu.

Mipangilio ya mali ya galaxi na quasars katika maeneo ya mbali yanahitaji darubini kubwa, vifaa vya kisasa vya kukuza mwanga, na kazi kubwa. Kila usiku wazi, katika observatories duniani kote, wanaastronomia na wanafunzi wanafanya kazi kwa siri kama vile kuzaliwa kwa nyota mpya na muundo mkubwa wa ulimwengu, kufaa matokeo yao katika tapestry ya ufahamu wetu.