Kosmičku mrežu beskonačne dužine otkrili su astronomi

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-16 15:59

Posmatranja jednog od najvećih jata galaksija u sazviježđu Vodolije pomogla su astronomima da dobiju prve detaljne fotografije niti "kosmičke mreže" koja povezuje sve skupove materije u svemiru. Slike je objavio naučni časopis Science.

„U prošlosti smo već bili u mogućnosti da vidimo sjaj koji proizvode ovi mehurići gasa koji se nalaze izvan galaksija.“astrofizičar Hideki Umehata iz RIKEN istraživačkog centra u Saitami, Japan.

Kozmolozi sugeriraju da je struktura svemira slična beskrajnoj trodimenzionalnoj mreži, čije su niti gotovo u potpunosti sastavljene od velikih nakupina tamne materije. Na tačkama preseka ovih filamenata nalaze se guste grude vidljive materije, uključujući pojedinačne galaksije i grupe "zvezdanih megaciteta".

Astronomi proučavaju svojstva i prirodu ove mreže posmatrajući udaljene galaksije i fluktuacije u sjaju takozvanog reliktnog zračenja, koje je svojevrsni "eho" Velikog praska. Sačuvao je informacije o tome kako je tamna materija raspoređena po Univerzumu i učinila ga izuzetno heterogenom po sastavu i gustoći.

Same po sebi, niti "kosmičke mreže", kako su primijetili Umehata i njegove kolege, astronomi još nisu direktno vidjeli. Prije svega, to je otežano činjenicom da jarka svjetlost galaksija i njihovih klastera zasjenjuje izuzetno slab sjaj njihovih niti u infracrvenom opsegu. Samo u nekim srećnim slučajevima, kada bi se "klica" galaksije pojavila u njima, astronomi su mogli da vide nešto od ovog gasa.

Ovaj skromni napredak otežao je kosmolozima da shvate postoji li jedan od najvećih problema u modernoj nauci - zašto svemir navodno sadrži upola manje materije nego što je predviđeno teorijom. Filamenti, niti "kosmičke mreže", mogu sakriti ovu "nestalu" materiju, koja bi objasnila neslaganja i spasila teoriju od revizije.

Misterije svemirske "šume"

Umehata i njegove kolege su napravili veliki korak ka odgovoru na ovo pitanje. Posmatrali su sjaj koji atomi vodika koji žive unutar "kosmičke mreže" proizvode u interakciji s takozvanom Lyman šumom, ultraljubičastom pozadinskom radijacijom svemira.

U pravilu je njegova svjetlost relativno niska, ali najveće i najsjajnije galaksije koje su postojale u prvim epohama života svemira, proizvele su mnogo takvih čestica svjetlosti. U skladu s tim, 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 ovom idejom, japanski i evropski astronomi posmatrali su nastajuće jato galaksija SSA22, svetlost 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 Univerzuma.

Za traženje tragova filamenata "kosmičke mreže", naučnici su koristili evropski VLT teleskop, jednu od najvećih zemaljskih optičkih opservatorija, kao i MUSE spektroskop, koji može vrlo efikasno "ukloniti" sjaj samih galaksija i drugih stanovnici svemira sa slike.

Upoređujući slike sa VLT-a sa fotografijama istog galaktičkog jata, koje su primile druge opservatorije, naučnici su po prvi put mogli vidjeti punopravne niti "kosmičke mreže". Oni povezuju mnoge drevne galaksije koje se formiraju i obuhvataju mnogo miliona svjetlosnih godina.

Generalno, njihove fotografije su potvrdile trenutne ideje o tome kako Univerzum funkcioniše - galaksije su se zaista nalazile na onim tačkama gde su se ukrštale niti "mreža", što u potpunosti odgovara predviđanjima moderne kosmologije. Naučnici se nadaju da će im dalja zapažanja SSA22 pomoći da izračunaju masu gasa u ovim filamentima i započnu ozbiljnu potragu za "nestalom" materijom svemira.