Kozmička mreža beskonačne duljine koju su otkrili astronomi

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-16 16:06

Promatranja jedne od najvećih nakupina galaksija u zviježđu Vodenjaka pomogla su astronomima da dobiju prve detaljne fotografije niti "kozmičke mreže" koja povezuje sve nakupine tvari u svemiru. Slike je objavio znanstveni časopis Science.

“U prošlosti smo već mogli vidjeti sjaj koji proizvode ovi mjehurići plina koji se nalaze izvan galaksija. astrofizičar Hideki Umehata iz istraživačkog centra RIKEN u Saitami, Japan.

Kozmolozi sugeriraju da je struktura svemira slična beskrajnoj trodimenzionalnoj mreži, čije su niti gotovo u potpunosti sastavljene od velikih nakupina tamne tvari. Na mjestima sjecišta ovih niti nalaze se guste grude vidljive materije, uključujući pojedinačne galaksije i skupine "zvjezdanih megaciteta".

Astronomi proučavaju svojstva i prirodu ove mreže promatrajući udaljene galaksije i fluktuacije u svjetlini takozvanog reliktnog zračenja, koje je svojevrsni "eho" Velikog praska. Sačuvao je informacije o tome kako je tamna tvar bila raspoređena po svemiru i učinila ga iznimno heterogenom po sastavu i gustoći.

Same po sebi, niti "kozmičke mreže", kako su primijetili Umehata i njegovi kolege, astronomi još nisu izravno vidjeli. Prije svega, to otežava činjenica da jarka svjetlost galaksija i njihovih nakupina zasjenjuje izrazito slab sjaj njezinih niti u infracrvenom području. Samo u nekim sretnim slučajevima, kada bi se "klica" galaksije pojavila unutar njih, astronomi su mogli vidjeti nešto od tog plina.

Ovi skromni pomaci otežali su kozmolozima da shvate postoji li jedan od najvećih problema u modernoj znanosti - zašto svemir navodno sadrži upola manje materije nego što je predviđeno teorijom. Filamenti, niti "kozmičke mreže", mogu sadržavati ovu "nestalu" materiju, što bi objasnilo neslaganja i spasilo teoriju od revizije.

Misterije svemirske "šume"

Umehata i njegovi kolege napravili su veliki korak ka odgovoru na ovo pitanje. Promatrali su sjaj koji atomi vodika koji žive unutar "kozmičke mreže" proizvode u interakciji s takozvanom Lymanskom šumom, ultraljubičastim pozadinskim zračenjem svemira.

U pravilu je njegova svjetlina relativno niska, ali najveće i najsjajnije galaksije koje su postojale u prvim epohama života svemira proizvele su mnogo takvih čestica svjetlosti. Sukladno tome, ako se niti "mreže" nalaze u blizini takvih galaksija, tada će one svijetliti dovoljno jako u onom dijelu spektra koji je povezan s Lymanskom "šumom".

Vođeni tom idejom, japanski i europski astronomi promatrali su nastajuću jatu galaksija SSA22, svjetlost iz koje putuje do Zemlje oko 12 milijardi godina. Zahvaljujući tako velikoj udaljenosti, vidimo ga u stanju u kojem je postojao u prve 2 milijarde godina života Svemira.

Za traženje tragova filamenata "kozmičke mreže" znanstvenici su koristili europski teleskop VLT, jednu od najvećih zemaljskih optičkih zvjezdarnica, kao i spektroskop MUSE, koji može vrlo učinkovito "ukloniti" sjaj samih galaksija i drugih stanovnici svemira sa slike.

Uspoređujući slike s VLT-a s fotografijama istog jata galaksija, koje su primile druge zvjezdarnice, znanstvenici su po prvi put mogli vidjeti punopravne niti "kozmičke mreže". Oni povezuju mnoge drevne galaksije koje se formiraju i prostiru se na milijune svjetlosnih godina.

Općenito, njihove su fotografije potvrdile trenutne ideje o funkcioniranju Svemira - galaksije su se doista nalazile na onim točkama gdje su se presijecale niti "mreže", što u potpunosti odgovara predviđanjima moderne kozmologije. Znanstvenici se nadaju da će im daljnja promatranja SSA22 pomoći izračunati masu plina u tim filamentima i započeti ozbiljnu potragu za "nestalom" materijom svemira.