Ελέγχεται το σύμπαν από γιγάντιες δομές;

Η στερεότητα είναι συνάρτηση της μεγέθυνσης. Γνωρίζουμε ότι οτιδήποτε βιώνουμε ως στερεό είναι στην πραγματικότητα μια δομή ατόμων συσκευασμένα αρκετά στενά ώστε στα μάτια μας να φαίνονται σαν ένα ενιαίο στερεό πράγμα. Αν ήμασταν αρκετά μικροί, θα βλέπαμε τα κενά μεταξύ τους. αν ήμασταν ακόμη μικρότεροι, αυτοί οι χώροι μπορεί να φαίνονται τεράστιοι. Παρομοίως, το 1989 η Μάργκαρετ Γκέλερ και ο Τζον Χούχρα, αναλύοντας δεδομένα έρευνας αναδιατύπωσης , ανακάλυψαν το τεράστιο «Σινικό Τείχος», ένα «φύλλο» που σχηματίστηκε από γαλαξίες που απέχουν πολλά έτη φωτός. Αυτή η πρώτη μεγάλης κλίμακας δομή έχει μήκος 500 εκατομμύρια έτη φωτός, πλάτος 200 εκατομμύρια έτη φωτός και πάχος 15 εκατομμύρια έτη φωτός.

Έκτοτε ανακαλύφθηκαν άλλες γιγαντιαίες δομές μεγάλης κλίμακας — φύλλα, νήματα και κόμβοι, με κενά σαν φυσαλίδες να διασκορπίζονται ανάμεσά τους. Φαίνεται να συνδέονται με σύννεφα και νήματα αερίου υδρογόνου και σκοτεινής ύλης. Αν και τα σώματα που αποτελούν τις δομές δεν είναι βαρυτικά συνδεδεμένα μεταξύ τους – οι αποστάσεις μεταξύ τους είναι πολύ μεγάλες – συσσωρεύονται στοιχεία ότι συνδέονται με κάτι .

Πρόσφατες παρατηρήσεις δείχνουν ότι οι γαλαξίες πολύ μακριά ο ένας από τον άλλο κινούνται κατά κάποιο τρόπο συγχρονισμένα. Κάτι φαίνεται να συνδέει δομές μεγάλης κλίμακας, που απέχουν πολλά έτη φωτός μεταξύ τους, τελικά. Είναι λανθασμένη η επί του παρόντος αποδεκτή άποψη για το σύμπαν ως διάφορες συστάδες υλικού που απλώς διαστέλλονται προς τα έξω από τη Μεγάλη Έκρηξη και έλκονται βαρυτικά μεταξύ τους;

Οι μεγάλης κλίμακας κατασκευές αποκαλύφθηκαν σε ένα τμήμα του ουρανού

Πηγή εικόνας: National Center for Supercomputer Applications by Andrey Kravtsov ( The University of Chicago ) και Anatoly Klypin ( New Mexico State University ). Οπτικοποιήσεις του Andrey Kravtsov .

ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ ΜΕΓΑΛΗΣ ΚΛΙΜΑΚΑΣ

Η ύπαρξη και η μηχανική δομών μεγάλης κλίμακας είναι ένα δελεαστικό παζλ με προφανώς σημαντικές επιπτώσεις στην κατανόησή μας για το σύμπαν. Όπως λέει ο Noam Libeskind , του Leibniz-Institut for Astrophysics (AIP) στη Γερμανία στο VICE , «Αυτός είναι στην πραγματικότητα ο λόγος για τον οποίο όλοι πάντα μελετούν αυτές τις δομές μεγάλης κλίμακας. Είναι ένας τρόπος διερεύνησης και περιορισμού των νόμων της βαρύτητας και της φύσης της ύλης, της σκοτεινής ύλης, της σκοτεινής ενέργειας και του σύμπαντος».

Ο εντοπισμός και η μελέτη δομών μεγάλης κλίμακας είναι προϊόν ανάλυσης και μοντελοποίησης προσομοιώσεων της έρευνας μετατόπισης στο κόκκινο για συγκεκριμένες περιοχές του ουρανού που αποκαλύπτουν οπτικά αυτές τις τεράστιες δομές.

Πηγή εικόνας: orin /Shutterstock/Big Think

ΔΙΣΕΚΑΤΟΜΜΥΡΙΑ ΕΤΗ ΦΩΤΟΣ ΔΙΑΦΟΡΑ

Αρκετά κομμάτια έρευνας προκαλούν το ενδιαφέρον για αυτές τις μεγάλης κλίμακας κατασκευές να θερμανθεί. Η πιο εντυπωσιακά μακρινή συγχρονισμένη κίνηση αναφέρθηκε το 2014, όταν οι άξονες περιστροφής 19 υπερμεγέθων μαύρων οπών στα κέντρα των κβάζαρ – από τα 100 κβάζαρ που μελετήθηκαν – βρέθηκαν να βρίσκονται σε ευθυγράμμιση, με διαφορά δισεκατομμυρίων ετών φωτός. Σύμφωνα με τον επικεφαλής συγγραφέα της μελέτης, αστρονόμο Damien Hutsemékers του Πανεπιστημίου της Λιέγης στο Βέλγιο, «Οι άξονες περιστροφής των γαλαξιών είναι γνωστό ότι ευθυγραμμίζονται με δομές μεγάλης κλίμακας όπως τα κοσμικά νημάτια, αλλά αυτό συμβαίνει σε μικρότερες κλίμακες. Ωστόσο, δεν υπάρχει επί του παρόντος καμία εξήγηση γιατί οι άξονες των κβάζαρ είναι ευθυγραμμισμένοι με τον άξονα της μεγάλης ομάδας στην οποία είναι ενσωματωμένοι».

Η πρώτη λέξη του τίτλου της ερευνητικής εργασίας, «Η απόκοσμη ευθυγράμμιση κβάζαρ σε δισεκατομμύρια έτη φωτός », επικαλείται την κβαντική εμπλοκή κοσμικής κλίμακας ως πιθανή εξήγηση.

Πηγή εικόνας: sripfoto /Shutterstock/Big Think

ΓΑΛΑΞΙΕΣ ΕΝΟΣ ΦΤΕΡΟΥ

Ο αστρονόμος Joon Hyeop Lee του Ινστιτούτου Αστρονομίας και Διαστήματος της Κορέας είναι ο κύριος συγγραφέας του βιβλίου «Mysterious Coherence in Several-megaparsec Scales between Galaxy Rotation and Neighbor Motion», που δημοσιεύτηκε τον Οκτώβριο του τρέχοντος έτους στο Astrophysical Journal . Συγκρίνοντας δεδομένα από δύο καταλόγους δεδομένων έρευνας μετατόπισης ερυθρών — τους καταλόγους Calar Alto Legacy Integral Field Area (CALIFA) και NASA-Sloan Atlas (NSA) — η ανάλυση των ερευνητών για 445 γαλαξίες αποκάλυψε, εκπληκτικά, ότι οι γαλαξίες έξι meparsecs, ή 20 εκατομμύρια φως χρόνια, χώρια κινούνταν με τον ίδιο τρόπο. Όσοι παρατηρήθηκαν, για παράδειγμα, ένας γαλαξίας που κινείται προς τη Γη αντικατοπτρίζεται από άλλους μακρινούς γαλαξίες που κινούνται προς την ίδια κατεύθυνση.

«Αυτή η ανακάλυψη είναι αρκετά νέα και απροσδόκητη», σύμφωνα με τον Lee, «δεν έχω δει ποτέ καμία προηγούμενη αναφορά παρατηρήσεων ή οποιαδήποτε πρόβλεψη από αριθμητικές προσομοιώσεις, που να σχετίζεται ακριβώς με αυτό το φαινόμενο».

Δεδομένου ότι οι γαλαξίες είναι πολύ απομακρυσμένοι ώστε τα βαρυτικά τους πεδία να επηρεάζουν ο ένας τον άλλον, ο Lee δίνει μια άλλη εξήγηση: Ότι οι συνδεδεμένοι γαλαξίες είναι και οι δύο ενσωματωμένοι στην ίδια, μεγάλης κλίμακας δομή.

ΟΜΑΛΟΤΗΤΑ

Ένα άλλο παζλ που υποδηλώνει την επιρροή δομών μεγάλης κλίμακας έχει γίνει σαφές τα τελευταία χρόνια. Έχει παρατηρηθεί ότι οι γαλαξίες που περιβάλλουν τον δικό μας Γαλαξία είναι παράξενα διατεταγμένοι σε ένα ενιαίο, επίπεδο επίπεδο. Η σκέψη του Big-Bang θα πρότεινε ότι θα έπρεπε να μας περιφέρουν σε όλες τις διαφορετικές γωνίες. Προφανώς, για τους οπαδούς αυτού του τρόπου θέασης του γαλαξία – γνωστό ως μοντέλο ΛCDM – αυτό είναι τουλάχιστον μια ανησυχητική ανωμαλία.

Η ελπίδα ότι ήταν μια ανωμαλία εξασθενούσε με την ανακάλυψη του ίδιου πράγματος που συνέβη γύρω από τον γαλαξία της Ανδρομέδας και στη συνέχεια ξανά γύρω από τον Κένταυρο Α το 2015. Μέχρι τη στιγμή που « Ένα στροβιλιζόμενο αεροπλάνο δορυφορικών γαλαξιών γύρω από τον Κένταυρο Α προκαλεί την κοσμολογία της ψυχρής σκοτεινής ύλης» Δημοσιεύθηκε το 2018, το φαινόμενο είχε αρχίσει να φαίνεται αρκετά συνηθισμένο και πιθανώς καθολικό. Η ιδέα ότι οι δορυφορικοί γαλαξίες μπορεί να αποτελούν μέρος μιας δομής μεγάλης κλίμακας είχε γίνει ακόμη πιο άξια σοβαρής εξέτασης.

ΜΟΝΟ Η ΑΡΧΗ

Καθώς περισσότεροι αστρονόμοι ενστερνίζονται την έννοια των δομών μεγάλης κλίμακας και η σχετική έρευνα επιταχύνεται, μπορούμε μόνο να ελπίζουμε ότι αυτές οι περίεργες κινήσεις και οι συσχετισμοί θα γίνουν τελικά σαφείς. Σίγουρα, η φαντασία μιας τεράστιας διάταξης από εντελώς γιγαντιαίες δομές στις οποίες είναι ενσωματωμένοι οι γαλαξίες δίνει μια πολύ διαφορετική εικόνα του σύμπαντος, και μια εικόνα που κάνει κάποιον να αναρωτιέται αν αυτές οι δομές είναι ενσωματωμένες σε κάτι ακόμα μεγαλύτερο. Σε αυτήν την περίεργη περίπτωση, είμαστε πράγματι αρκετά μικροί ώστε να βλέπουμε μόνο τον χώρο μεταξύ των αντικειμένων — σε αυτήν την περίπτωση τους γαλαξίες. Δεν τα γνωρίζαμε περισσότερο από οτιδήποτε άλλο μπορεί να ζει ανάμεσα στα δικά μας άτομα.

πηγη

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Σύνδεση με %s