ما حجم مجمع العناقيد الفائقة الحوت-قيطس؟

مجمع العناقيد الفائقة الحوت-قيطس شريط ضخم مفلطح من العناقيد المجرية، يشمل المنطقة من الفضاء التي توجد فيها درب التبانة نفسها. يبلغ طوله نحو 1 مليار سنة ضوئية، مقيسًا على امتداد أطول أبعاده. والسنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء في سنة واحدة. وصف عالم الفلك ر. برنت تولي من جامعة هاواي هذا المجمع عامي 1986 و1987.

الحجم

عثر تولي على المجمع برسم خريطة للعناقيد الغنية، وهي تجمعات ضخمة يضم كل منها مئات المجرات. ربط تولي العناقيد القريبة بعضها ببعض، فوجد شبكة واحدة أكبر بكثير من أي شبكة أخرى. وبحسب ورقته البحثية لعام 1987، يضم المجمع نحو 60 عنقودًا غنيًا، وتبلغ كتلته نحو 10¹⁸ ضعف كتلة الشمس، أي 1 متبوعًا بـ18 صفرًا.

يبلغ أطول أبعاده نحو 300 ميجا فرسخ فلكي، والميجا فرسخ فلكي يساوي نحو 3.26 مليون سنة ضوئية. أي إن أطول أبعاده نحو 980 مليون سنة ضوئية. والمجمع مفلطح كفطيرة سميكة. يبلغ سمك مستواه الرئيسي نحو 40 ميجا فرسخ فلكي (130 مليون سنة ضوئية)، ويقع مركزه على بعد نحو 650 مليون سنة ضوئية.

تعتمد هذه المسافات على سرعة تمدد الكون، وهو معدل يُقاس بالكيلومتر في الثانية لكل ميجا فرسخ فلكي. افترض تولي القيمة 75، بينما قاس القمر الاصطناعي بلانك نحو 67، وهذا من شأنه أن يجعل كل مسافة أكبر بنحو 11%. وأعطت ورقته لعام 1986، التي استندت إلى عدد أقل من العناقيد، أطول بُعد يبلغ 360 ميجا فرسخ فلكي، أي نحو 1.2 مليار سنة ضوئية. وفي الحالتين يبلغ طول المجمع نحو مليار سنة ضوئية.

مقارنات الحجم

لو وُضع نحو 10,000 قرص من أقراص درب التبانة، قطر كل منها نحو 100,000 سنة ضوئية، واحدًا تلو الآخر لامتدّت على طول المجمع.
لو جرى تصغير درب التبانة إلى حجم كرة سلة قطرها نحو 24 سنتيمترًا، لبلغ طول المجمع نحو 2.4 كيلومتر.
يبلغ عرض عنقود لانياكيا المجري الفائق، وهو العنقود الفائق الذي تنتمي إليه درب التبانة كما رُسمت خريطته عام 2014، نحو 500 مليون سنة ضوئية، أي نصف طول المجمع.
يُقدَّر عرض الجدار العظيم للجاثي والإكليل الشمالي، وهو بنية أبعد بكثير اقترحها بعض علماء الفلك، بما بين 6.5 و9.8 مليار سنة ضوئية، أي من 7 إلى 10 أضعاف طول المجمع.
يبلغ قطر الكون المرصود نحو 93 مليار سنة ضوئية، ولذلك لو وُضع نحو 93 مجمعًا واحدًا تلو الآخر لامتدّت على قطره.

ما يضمه المجمع

قسّم تولي المجمع إلى خمسة أجزاء. وأبرزها عنقود الحوت-قيطس المجري الفائق، الذي يحمل اسم المجمع نفسه، ويتركز المجمع في اتجاه كوكبتي الحوت وقيطس. وتشكّل سلسلتان طويلتان من العناقيد، هما سلسلة فرساوس-الفرس الأعظم وسلسلة الفرس الأعظم-الحوت، خيطًا مجريًا أفاد علماء فلك آخرون برصده لأول مرة عام 1985. أما الأجزاء الأخرى فهي منطقة معمل النحات وعنقود العذراء-الشجاع-قنطورس المجري الفائق.

رأى تولي أن درب التبانة على الأرجح جزء من عنقود العذراء-الشجاع-قنطورس المجري الفائق. ويقع جزء كبير من هذا العنقود الفائق في السماء الجنوبية أو خلف غبار درب التبانة، حيث يصعب رؤية العناقيد. وربط تولي هذا العنقود الفائق بالمجمع بسبب محاذاة. فالمجرات القريبة تقع في مستوى واحد، ويصطف هذا المستوى مع المستوى الرئيسي للمجمع كله.

طريقة أحدث لرسم خرائط العناقيد الفائقة

في عام 2014 رسم تولي وزملاؤه خريطة للعناقيد الفائقة بطريقة مختلفة، هي النظر إلى حركة المجرات. فكل مجرة تجذبها الكتلة المحيطة بها. ويمكن تعريف العنقود الفائق بأنه المنطقة التي تتدفق فيها المجرات نحو الداخل باتجاه المكان نفسه، كما يجري الماء هابطًا من المنحدرات إلى وادٍ.

وفق هذا المقياس، تقع درب التبانة قرب حافة عنقود لانياكيا المجري الفائق. يبلغ عرض لانياكيا نحو 500 مليون سنة ضوئية، ويضم نحو 100,000 مجرة، وكتلته تعادل كتلة نحو 10¹⁷ شمس. ويعني الاسم «السماء الشاسعة» في اللغة الهاوائية.