Скопление Девы: два бородатых стереотипа, с которыми пора кончать?

[diant]

Давно уже наблюдаю в сети два устроявшихся якобы факта, которые тиражируются не только сайтами, но часто даже науч-поп-лекторами.
Есть ощущение, что с этим пора кончать. Если я неправ, знающие люди, поправьте пожалуйста.

"Факт" первый - Млечным Путь стремительно мчится в сторону скопления галактик в Деве.
Обычно указывается и скорость - мы, дескать, летим туда со скоростью около 400 км/с.

Стоит посмотреть на радиальные скорости отдельных членов скопления в Деве, чтобы понять, что здесь что-то не так.
Примеры (Радиальная гелиоцентрическая скорость, Kim et al. 2014):
M87 = +1260 km/s
M86 = –182 km/s
M84 = +983 km/s

Учитывая, что это крупнейшие корневые члены кластера Девы (Virgo Cluster, далее VC), легко видеть, что средневзвешенная скорость по оси Солнце-VC существенно положительная! переход от Солнца к Млечному Пути мало изменит эту цифру, поскольку VC находится на высоких галактических широтах (близко к полюсу Галактики в Волосах Вероники). Короче говоря, Млечный Путь несется на всех парах ОТ скопления Девы, а отнюдь не к нему.

Если у кого-то закрадется сомнение, что эта выборка непредставительная, приведу сразу выборку по 584 галактикам VC с полным распределением их по радиальным скоростям. Это картинка 1 внизу. Там хорошо видно, что мы улетаем от VC со скоростью примерно 1000 км/с (даже чуть быстрее).

Более того, эта скорость вполне соответствует современному значению постоянной Хаббла - ~70 км/с/Мпк. Если мы умножим расстояние от Млечного Пути до скопления Девы (около 17 Мпк) на постоянную Хаббла, мы получим цифру космологического убегания около 70*17 = 1190 км/с (1200 для круглого счета).
И все так и есть! Что хорошо видно по распределению радиальных скоростей галактик из VC на рисунке 1.

Откуда же тогда взялась байка про "мы летим туда со скоростью 400 км/с"?
Источник такой. Если перейти в систему коорднат, сопутствующую хаббловскому расширению, то в этой системе космологические скорости галактик исчезают и остаются только пекулярные (собственные случайные). Так вот - именно об этой собственной пекулярной скорости Млечного Пути и говорится, когда называется скорость "летим туда аж на 400км/с".

Но давайте разбираться с ней. Начнем с того, что эта цифра уже устарела. В работах последних лет она давно понижена и обычно не выходит за рамки 200-250 км/с. Для Местной группы самые последние оценки примерно такие - 135±50 км/с; это по работе 2020 года: Olga G. Kashibadze, Igor D. Karachentsev and Valentina E. Karachentseva. Structure and kinematics of the Virgo cluster of galaxies. Здесь вывод звучит так: Assuming 16.5 ± 0.2 Mpc as the cluster distance and H0 = 73 km s−1 Mpc−1 as the local Hubble parameter, we obtain the value −135 ± 50 km s−1 as the Virgocentric infall velocity of the Local Group. (Да и в 2010 году она составляла всего около 220 км/с, если заглянуть в работы тех лет).

В свете такой оценки получается, что если в хаббловском потоке мы должны удаляться от VC на скорости, скажем, 1200 км/с, то из-за собственной пекулярной скорости Местной группы (LG) и самого скопления Девы (VC), мы удаляемся от него на 135 км/с медленнее, то есть со скоростью 1065 км/с. Думаю, понятно, что в сущности это мало меняет ситуацию. А теперь о втором мифе.

"Факт" второй - Млечный путь (и вся Местная группа) является членом скопления Девы.
Это, надо признаться, так въелось в мозги, что уже трудно оттуда и выковырять. Это и меня касается. Но заглянем опять же в работы последних лет (они идут, хоть и тихо, но довольно уверенно).

Ниже приводится еще один рисунок, как раз из работы 2018 года на эту тему - TRGB Distances to Galaxies in Front of the Virgo Cluster (один из авторов тот самый Ричард Талли, автор зависимости Талли-Фишера, кому также приписывают открытие Местного Войда, хотя его уже лет сто наблюдали )))

Из него видно, что линия, на которой гравитационное притяжение скопления Девы победило космологическое расширение уже сегодня (точечный сектор) удалена от нас на расстояние 9Мпк (около 30 млн св. лет!). А линия, где это притяжение в будущем остановит убегание и заставит галактики войти в скопление Девы (пунктирный сектор) лежит от нас на расстоянии 6 с небольшим Мпк (около 20 млн. св. лет).

О какой тогда принадлежности Млечного Пути к скоплению Девы может идти речь? Его нет даже в проекции...

[Diman]

"Млечный Путь стремительно мчится в сторону скопления галактик в Деве."

Имеется в виду оптический "центр" этого скопления, видимого с Земли, или истинный центр масс?

[diant]

Центр масс; обычно он принимается как M87, ибо она близка к нему.
(VC - аморфное, не центрально-симметричное образование, поэтому оптический центр тут не определяется.)

[garryon]

мы, дескать, летим туда со скоростью около 400 км/с.

Летим туда по направлению к условному центру  сверхскопления Девы. В составе Местной группы вместе со скоплением Девы. В девоцентрическом потоке. https://etnowiki.ru/wiki/Virgocentric_flow

[Ihtamnet II]

движению Локальной группы к сверхскоплению Девы , поскольку его центр считается синонимом скопления Девы, но его более утомительно установить из-за его гораздо большего объема.Википедия  site:etnowiki.ru

Вам же только что привели данные, которые напрямую противоречат этому утверждению.

[garryon]

Вам же только что привели данные, которые напрямую противоречат этому утверждению.

Факт" первый - Млечным Путь стремительно мчится в сторону скопления галактик в Деве.

В сторону (по направлению) центра скопления галактик в сверхскоплении Девы. В том же направлении и кластер "скопление Девы"

Факт" второй - Млечный путь (и вся Местная группа) является членом скопления Девы.

Членом сверхскопления Девы, а не кластера " скопление Девы".Можно удаляться от кластера Девы и двигаться в том  же направлении. В сторону центра сверхскопления Девы.

[Ihtamnet II]

В сторону (по направлению) центра скопления галактик в сверхскоплении Девы. В том же направлении и кластер "скопление Девы"

Можно удаляться от кластера Девы и двигаться в том  же направлении. В сторону центра сверхскопления Девы.

Это как же можно двигаться в том же направлении, но при этом удалятся? При том что "центр сверхскоплению Девы считается синонимом скопления Девы"?

[garryon]

В сторону (по направлению) центра скопления галактик в сверхскоплении Девы. В том же направлении и кластер "скопление Девы"

Можно удаляться от кластера Девы и двигаться в том  же направлении. В сторону центра сверхскопления Девы.

Это как же можно двигаться в том же направлении, но при этом удалятся? При том что "центр сверхскоплению Девы считается синонимом скопления Девы"?

Скопление Девы(кластер Девы) , как и вся Местная группа входит в состав сверхскопления  Девы(суперкластера Девы, примерно 30 тысяч галактик). Кластер Девы доминирующий в суперкластере Девы." Синонимы", но разные за ними понятия все таки. Двигаться в одном направлении не значит уменьшать расстояние.

[dr_magneto]

наиболее подробное объяснение, которое я знаю, здесь:
http://www.messier.seds.org/more/virgo.html
идея в том, что сейчас Млечный Путь действительно не мчится стремительно в сторону скопления галактик в Деве, являясь её членом, находящимся на окраине. Но это временно, т.к. удаление замедляется и его сменит сближение. Может быть, когда-нибудь сольемся в экстазе с дырой, чью тень недавно увидели.

[diant]

Помяну еще раз добрым словом Ричарда Талли.

Все наблюдающие ЛА знают, что весна это время галактик, а лето - время "нет-галактик". Осень тоже отчасти время галактик (но главным образом далеких).
Почему это так? А потому что в ближайших окрестностях к Млечному пути и к Местной группе в этой вселенной кто-то (или что-то) подбросил нам огромный войд! Короче Млечный путь и все близкие галактики лежат на стенке огромного пузыря, в котором галактик почти не наблюдается, а те несколько штук, которые все же найдены в этом войде, стремительно из него убегают. В целом и Млечный путь со всеми близкими галактиками (Местный блин), тоже стремительно летит от этой пустоты, поскольку войд расширяется и его стенки (частью которых и является Местный блин - я не ругаюсь, прошу простить) раздвигаются с огромной скоростью (сейчас речь идет именно о пекулярных скоростях, хаббловское расширение пока оставлено в стороне).

Так вот, этот самый войд получил имя Местный войд, а также Войд Талли (по имени якобы первооткрывателя).
На одном замечательном ресурсе (Local Volume Group) я взял картинку с галактиками в Местном объеме (наплодилось же терминов... но надо терпеть) - то есть сфере вокруг МП с радиусом 11 Мпк, и обозначил некоторые из них прямо на карте.
На этой картинке наглядно видно, почему весной ЛА буквально купаются в ярких галактиках, а летом о них забывают. - Летне-осенними вечерами перед нашими глазами над южным горизонтом висит этот самый Войд Талли и мы волей-неволей сосем лапу с радостью погружаемся в наблюдения туманностей, звездных скоплений, планетарок и т.д.

А еще ниже я приведу картинку, на которой неплохо видно, какой объем в местной вселенной занимает этот Войд Талли. Чтобы его оценить, достаточно посмотреть на расстояние между началом координат (Milky Way) и скоплением Девы (Virgo), которое можно примерно принять за 17 Мпк (или 55 млн. св. лет). Красная и зеленая стрелки - как обычно SG-X и SG-Y координаты, то есть плоскость сверхгалактического экватора, которая проходит чере МП и VC. Синяя стрелка - ось Z в этих координатах. Видно, что войд лежит главным образом в северной полусфере сверхгалактической координатной системы.

[diant]

наиболее подробное объяснение, которое я знаю, здесь:
http://www.messier.seds.org/more/virgo.html
идея в том, что сейчас Млечный Путь действительно не мчится стремительно в сторону скопления галактик в Деве, являясь её членом, находящимся на окраине. Но это временно, т.к. удаление замедляется и его сменит сближение. Может быть, когда-нибудь сольемся в экстазе с дырой, чью тень недавно увидели.

О, я тоже вырос на подобного рода "знаниях" и когда-то усвоил эти "истины" как нечто очевидное. Но времена меняются, и теперь это списано в утиль.
Влияние темной энергии в нашу эпоху оказалось столь велико, что теперь не только наше членство в скоплении Девы больше не рассматривается как возможность, но даже более мелкие агрегаты уже подвергаются сомнению как гравитационно-связанные объекты (сайт http://www.messier.seds.org, тоже в свое время мною любимый, писался на основании информации 20 века, когда ТЭ еще даже не была открыта и над лямбда-членом смеялись как над нелепой ошибкой Эйнштейна).

Процитирую совсем свежую статью 2020 года "Our Home Supercluster, Laniakea, Is Dissolving Before Our Eyes" by Ethan Siegel:

Все сверхскопления, которые мы когда-либо идентифицировали во Вселенной, не только гравитационно не связаны друг с другом, но не являются гравитационно связанными структурами и сами по себе. Отдельные группы и кластеры внутри сверхскопления не связаны, а это означает, что с течением времени каждая структура, в настоящее время определяемая как сверхскопление, в конечном итоге распадется. Если говорить о нашем собственном уголке Вселенной, то Локальная Группа никогда не сольется со скоплением Девы, группой Лев I или любой другой структурой, большей, чем наша собственная.

На больших космических масштабах огромные скопления галактик, охватывающие огромные пространства, кажутся реальными структурами, сверхскоплениями, — но эти кажущиеся структуры эфемерны и преходящи. Они не связаны гравитацией в единое целое и никогда не станут таковыми. На самом деле, если такая структура не накопила уже достаточно массы, чтобы стать гравитационно-связанной, еще 6 миллиардов лет назад, когда темная энергия впервые стала доминировать в расширении Вселенной, - она уже не сделает этого никогда. Миллиарды лет спустя отдельные компоненты сверхскопления будут оторваны друг от друга расширением Вселенной, и отправятся в вечное странствие как одинокие острова в великом космическом океане.