How big is Afstand tot de Shapleysupercluster?

De Shapleysupercluster is een van de meest massieve bekende concentraties van sterrenstelsels in het nabije heelal. De afstand van de Aarde tot de kern ervan, rond de cluster van sterrenstelsels Abell 3558, is ongeveer 670 miljoen lichtjaar. Een lichtjaar is de afstand die licht in één jaar aflegt, ongeveer 9,46 biljoen kilometer.

Afstand

Op deze afstand bepalen astronomen aan de hand van de roodverschuiving hoe ver sterrenstelsels weg staan. Het heelal dijt uit, dus verre sterrenstelsels bewegen van de Aarde weg, en hoe verder een sterrenstelsel staat, hoe sneller het zich verwijdert. Die beweging rekt het licht van het sterrenstelsel uit tot langere, roodere golflengtes. Licht uit de kern van de Shapleysupercluster is met 4,8% uitgerekt, een roodverschuiving van 0,048.

Een onderzoek van de supercluster uit 2015 zette die roodverschuiving om in een afstand, met een uitdijingssnelheid van 70 kilometer per seconde voor elke megaparsec afstand. Een megaparsec is een miljoen parsec, ongeveer 3,26 miljoen lichtjaar. Volgens de cijfers van dat onderzoek ligt de kern op ongeveer 205 megaparsec, oftewel ongeveer 670 miljoen lichtjaar.

De supercluster is niet alleen breed, maar ook diep. Hij bevat tot wel 25 grote clusters van sterrenstelsels, met roodverschuivingen van 0,033 tot 0,060. Met dezelfde methode liggen de dichtstbijzijnde en de verst verwijderde cluster op ruwweg 460 en 830 miljoen lichtjaar afstand.

Groottevergelijkingen

De Shapleysupercluster staat ongeveer drie keer zo ver weg als het centrum van de Grote Aantrekker, dat op ongeveer 230 miljoen lichtjaar afstand ligt.
De supercluster staat ongeveer 12 keer zo ver weg als de Virgocluster, de dichtstbijzijnde grote cluster van sterrenstelsels, die op ongeveer 54 miljoen lichtjaar afstand ligt.
De afstand tot de supercluster is ongeveer 260 keer de afstand van de Melkweg tot het Andromedastelsel.
Als de Melkweg, ongeveer 100.000 lichtjaar breed, werd verkleind tot de grootte van een basketbal, zou de kern van de Shapleysupercluster op ongeveer 1,6 kilometer afstand staan.

Ontdekking

In een artikel uit 1930 met de titel “Note on a Remote Cloud of Galaxies in Centaurus” beschreef de astronoom Harlow Shapley de supercluster aan de hand van foto's met lange belichtingstijd. Hij noemde de structuur een van de wolken met de meeste sterrenstelsels die tot dan toe waren gevonden. Hij schatte de afstand ervan op 45 megaparsec, minder dan een kwart van de huidige waarde.

In 1989 vonden twee teams de supercluster opnieuw, het ene als een ongewone opeenhoping van clusters van sterrenstelsels en het andere als een overmaat aan sterrenstelsels. Het tweede team gaf de supercluster de naam Shapleyconcentratie. Uit een onderzoek uit 2006 naar meer dan 8.000 sterrenstelsels bleek dat de hoofdlaag van sterrenstelsels het hele onderzochte gebied vult, 12 bij 30 graden aan de hemel. Op de afstand van de supercluster komt dat neer op ongeveer 140 bij 350 miljoen lichtjaar.

De aantrekkingskracht van de supercluster op de Melkweg

De Melkweg en de rest van de Lokale Groep bewegen met ongeveer 630 kilometer per seconde ten opzichte van de kosmische microgolfachtergrond, het zwakke schijnsel dat is overgebleven uit het vroege heelal. De Shapleysupercluster ligt ongeveer in de richting van die beweging, dus astronomen vragen zich al lang af hoeveel ervan de supercluster veroorzaakt.

De schattingen lopen sterk uiteen. Studies die in 2006 zijn samengevat, variëren van enkele procenten van de beweging van de Lokale Groep tot ongeveer een kwart. Uit een kaart van de bewegingen van sterrenstelsels uit 2017 bleek dat de stroming rond de Melkweg wordt gedomineerd door een trekkracht naar de Shapleysupercluster toe en een duwkracht weg van een gebied met weinig sterrenstelsels in ongeveer de tegenovergestelde richting.