Den lokale superhopen

Den lokale superhopen, eller Virgosuperhopen, er superhop hvor Melkeveiens galaksehop, den lokale gruppen, inngår. Den domineres av Virgohopen nær dens sentrum, som også har gitt opphav til superhopens andre navn.
Den lokale superhopen har formen til en utflatet skive med en diameter på ca. 100–200 millioner lysår som går gjennom 
Store bjørn-hopen i stjernebildet Store bjørn og med de inngående galaksehopene og galaksene sterkt konsentrert runt Virgohopen i stjernebildet Jomfruen. Galaksehopenes middelavstand til sentrum er ca. 70 millioner lysår. Den lokale galaksehopen hvor Melkeveien inngår ligger på omtrent denne avstanden i den ene kanten av superhopen.
Den totale massen av superhopen er i størrelsesorden 10¹⁵ ganger solens masse og den inneholder omtrent 100 galaksehoper med totalt ca. 10 000 galakser.

Bakgrunn

Allerede fra den første samlede fremstillingen av stjernetåker, som ble utgitt av William og John Herschel i 1863, var det kjent at det er en betydelig overvekt av tåkeområder i stjernebildet Jomfruen (Virgo) nær den nordlige galaktiske pol. I 1950-årene var den fransk-amerikanske astronomen Gérard Henri de Vaucouleurs den første til å hevde at denne overvekten representerte en galakselignende struktur i stor skala. Han benenvte denne «den lokale supergalaksen» i 1953, men endret senere navn til «den lokale superhopen» (LSC) i 1958. Harlow Shapley foreslo i sin bok Of Stars and Men fra 1959 benevnelsen metagalakse I 1960- og 1970-årende ble det debattert om den lokale superhopen virkelig var en struktur eller bare en tilfeldig ordning av galakser.. Spørsmålet ble avklart ved store undersøkelser av rødforskyvninger på slutten av 1970- og 80-årene. Disse viste den flattrykte konsentrasjonen av galakser i det supergalaktiske planet.

Struktur

I en omfattende avhandling fra 1982 presenterte R. Brent Tully konklusjonene fra sin utforskning av den grunleggende strukturen i den lokale superhopen. Den utviser to komponenter, nemlig en betydelig flattrykt skive med to tredjedelen av superhopens lysende galakser, og en tilnærmelsesvis sfærisk halo hvor den resterende tredjedelen befinner seg. Skiven er i en tynn (~1 Mpc) ellipsoide med et forhold mellom den lille og store aksen på minst 6 til 1 – muligvis så mye som 9 til 1. Data offentliggjort i juni 2003 fra det femårige prosjektet «2dF Galaxy Redshift Survey» har gitt astronomer muligheten til å sammenligne den lokale superhopen med andre superhoper. De fant at den lokale superhopen er en typisk og relativt liten superhop uten et sentrum med høy tetthet (superhoper med høy tetthet i sentrum betegnes som «rike» og de øvrige som «fattige»). Den har en enkelt omfattende galaksehop i sentrum, omgitt av strenger av galakser og galaksegrupper – også uten fremdtredende sentre.
Den lokale gruppen befinner seg i utkanten av den lokale gruppen, i en liten streng hvor den strekker seg fra Fornaxhopen til Virgohopen. Den lokale superhopens romfang er tilnærmet 7 000 ganger så stort som den lokale gruppens og 100 milliarder ganger større enn Melkeveiens romfang.

Galaksefordeling

Tettheten av galakser i den lokale superhopen avtar med kvadratet av avstanden fra superhopens sentrum som ligger nær Virgohopen. Dette antyder at hopen ikke har en tilfeldig fordeling. Generelt er det store flertallet av lysende galakser (over absolutt størrelsesklasse -13) konsentrert i et lite anttall galakseskyer (grupper av galaksehoper). 98 % finnes i de følgende ellefe skyer (angitt i synkende orden i forhold til antall lysende galakser): Canes Venatici, Virgohopen, Virgo II (sydlig del), Leo II, Virgo III, Crater (NGC 3672), Leo I, Leo Minor (NGC 2841), Draco (NGC 5907), Antlia (NGC 2997) og NGC 5643. Av de lysende galaksene i skiven finnes en tredjedel i Virgohopen mens resten finnes i Canes Venatici-skyen og Virgo II-skyen samt i den mer ubetydelige NGC 5643-gruppen. Også de lysende galaksene i haloen er konsentrert i et lite antall skyer (94 % i 7 skyer). Denne fordelingen viser at «det meste av romfanget utenfor det supergalaktiske plan er et stort tomrom». En analogi til den observerte fordelingen kunne vært såpebobler. Flate galaksehoper finnes der hvor boblene støter sammen og boblene selv er store, nesten kuleformet (med en diameter i størrelsesorden 20–60 Mpc) tomrom i universet. Lange trådaktige strukturer synes å være fremherskende. Et eksempel på det er Hydra-Centaurus-superhopen. Det er den superhopen som ligger nærmest den lokale superhopen og strekker seg fra en avstand på ca. 30 Mpc og ut til ca. 60 Mpc.

Dynamikk i stor skala

Fra slutten av 1980-årene har det vært klart at ikke bare den lokale gruppen, men alt stoff ut til en avstand på ca. 50 Mpc er underlagt en felles bevegelse med en fart på størrelsesorden 600 km&s i retning av Normahoben (Abell 3627).
Lynden-Bell et al. (1988) kalte årsaken til dette for «den store tiltrekkeren». Selv om astronmer er relativt sikre på den konstante farten som er målt i forhold til den kosmiske bakgrunnsstrålingen (CMB), er årsaken til dette fremdeles dårlig forstått.

Mørkt stoff

Den lokale superhopen har en total masse på M ≈ 1 x 10¹⁵Mₛₒₗ og en total optisk luminositet på L ≈ 3 x 10¹²Lₛₒₗ. Det gir et masse-til-lys-forhold som er ca. 300 gange det som gjelder for solen og som er konsistent med resultater oppnådd i andre superhoper.