Γνωρίστε τον κοσμικό ιστό: Η μεγαλύτερη δομή του σύμπαντος

Όταν προσπαθούμε να αναζητήσουμε το μεγαλύτερο στο Σύμπαν, είναι σημαντικό να προσδιορίσουμε τον ορισμό του αντικειμένου μελέτης. Αν δηλαδή αναζητούμε το μεγαλύτερο αντικείμενο του σύμπαντος, τότε η απάντηση είναι μια. Ο κοσμικός ιστός.

Αυτός είναι ο τρόπος με τον οποίο είναι οργανωμένο το σύμπαν. Οι γαλαξίες μπορούν να βρεθούν αρκετά απομονωμένοι, σε ομάδες ή σε σμήνη. Και ανεξάρτητα από τη θέση τους, είναι πιθανό να συμμετέχουν σε ένα υπερσμήνος γαλαξιών. Ο «ιστός» στον όρο κοσμικό ιστό αναδεικνύει τη διασύνδεση μεταξύ των δομών.

 
Η δομή του ίδιου του κοσμικού ιστού δεν είναι εύκολο να γίνει αντιληπτή. Η σύνδεση μεταξύ των σμηνών και των υπερσμηνών των γαλαξιών γίνεται με λεπτό αέριο. Μόλις τη δεκαετία του 1980 άρχισε να διαμορφώνεται αυτή η εικόνα, και πολύ πιο πρόσφατα αναπτύξαμε όργανα αρκετά ευαίσθητα ώστε να μελετήσουμε άμεσα τα νήματα ή να δούμε για πρώτη φορά πολλά νήματα του κοσμικού ιστού ταυτόχρονα.

Οι προσομοιώσεις του σύμπαντος με τη χρήση σκοτεινής ύλης και σκοτεινής ενέργειας, μια υποθετική μορφή ενέργειας που ευθύνεται για την επιταχυνόμενη διαστολή του σύμπαντος, δημιουργούν μια εικόνα του σύμπαντος που μοιάζει εντυπωσιακά με τις παρατηρήσεις. Χρησιμοποιώντας το καθιερωμένο μοντέλο της κοσμολογίας, όπου η σκοτεινή ύλη και η σκοτεινή Ενέργεια είναι τόσο θεμελιώδεις όσο η κανονική ύλη, το φως και η βαρύτητα, καταλήγετε σε έναν κοσμικό ιστό σαν αυτόν που μπορούμε να μετρήσουμε εκεί έξω στο σύμπαν.

Όπως εξηγεί το phisics4u.gr:

Η «συνηθισμένη» ύλη η οποία είναι η μόνη που μπορούμε να δούμε, αντιστοιχεί μόνο στο 5% του γνωστού κόσμου. Το υπόλοιπο αποτελείται από τη λεγόμενη «σκοτεινή ύλη».

Για δεκαετίες, τουλάχιστον το ήμισυ αυτής της κανονικής ύλης είχε ξεφύγει από την ανίχνευση, αλλά οι επιστήμονες τα τελευταία χρόνια έχουν κάνει τις πρώτες άμεσες παρατηρήσεις ενός «κοσμικού ιστού» από νημάτια που εκτείνονται μεταξύ γαλαξιών.

Αυτά τα νήματα αποτελούνται από αέριο σε Θερμοκρασία μεταξύ 100.000 ° C και 10 εκατομμύρια ° C και οι φυσικοί πιστεύουν ότι αυτές οι δομές μπορεί να αντιπροσωπεύουν την «χαμένη» συνηθισμένη ύλη.

Μελέτες έχουν εκτιμήσει ότι το 95% περίπου του σύμπαντος αποτελείται από ένα μείγμα «σκοτεινής ύλης» και «σκοτεινής ενέργειας». Αυτό που είναι λιγότερο γνωστό, ωστόσο, είναι ότι περίπου το ήμισυ της κανονικής ύλης είναι χαμένη, δηλαδή λείπει.

Το 2015, μια ομάδα με επικεφαλής τον επιστήμονα του Πανεπιστημίου της Γενεύης, Ντομινίκ Έκερτ, ισχυρίστηκε ότι αυτά τα «χαμένα βαρύονια – υποατομικά σωματίδια αποτελούμενα από τρία κουάρκ – ανιχνεύθηκαν λόγω της υπογραφής ακτίνων Χ σε ένα σμήνος γαλαξιών γνωστό ως Abell 2744.

Χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο XMM-Newton, οι ερευνητές βρήκαν την ύλη συγκεντρωμένη σε ένα δίκτυο κόμβων και συνδέσμων, συνδεδεμένων μέσω τεράστιων νημάτων αερίων, γνωστών ως «κοσμικός ιστός».

Οι έρευνες γαλαξιών μεγάλης κλίμακας έχουν δείξει ότι η κατανομή της συνηθισμένης ύλης στο σύμπαν δεν είναι ομοιογενής.

Αντιθέτως, κάτω από τη δράση της βαρύτητας, η ύλη είναι συγκεντρωμένη στις λεγόμενες νηματοειδείς δομές, σχηματίζοντας ένα δίκτυο κόμβων και συνδέσμων που ονομάζεται’ κοσμικός ιστός ‘.

Οι περιοχές που βιώνουν την υψηλότερη βαρυτική δύναμη καταρρέουν και σχηματίζουν τους κόμβους του δικτύου, όπως το σμήνος Abell 2744.

Οι ερευνητές επικεντρώθηκαν στο Abell 2744 – ένα τεράστιο σμήνος γαλαξιών με μια πολύπλοκη κατανομή σκοτεινών και φωτεινών υλικών στο κέντρο του – για να βρουν τα ευρήματά τους.

Συγκρίσιμα με τα νευρικά δίκτυα, οι κόμβοι αυτοί συνδέονται μεταξύ τους μέσω νηματίων, όπου οι ερευνητές ταυτοποίησαν την παρουσία αερίου και κατά συνέπεια την συνηθισμένη βαρυονική ύλη που νομίζουν ότι συνθέσει το ορατό σύμπαν.

ΠΗΓΗ