Κοσμικός ιστός που εκτείνεται μέσω του Σύμπαντος και γεννά νέους γαλαξίες και μαύρες τρύπες χαρτογραφείται για πρώτη φορά

Ένα γιγάντιο δίκτυο αερίων, το οποίο εκτείνεται τουλάχιστον σε 3 εκατομμύρια έτη φωτός σχηματίζει έναν «κοσμικό ιστό». Όταν αυτές οι ροές αερίων διασταυρώνονται, οι επιστήμονες πιστεύουν, ότι οι πυκνές συσσωρεύσεις της ύλης σχηματίζουν νέους Γαλαξίες και μαύρες τρύπες. Οι κοσμολογικές προσομοιώσεις προβλέπουν ότι περισσότερο από το 60% του υδρογόνου που δημιουργήθηκε κατά τη διάρκεια του Big Bang κατανέμεται ως μακρά νήματα και τα αέρια τους απλώνονται σε όλο το Σύμπαν.

Οι επιστήμονες αρχικά σκέφτηκαν ότι οι Γαλαξίες σχηματίστηκαν αυθόρμητα και στη συνέχεια συγκεντρώθηκαν σε ορισμένες περιοχές. Όμως τώρα πιστεύουν ότι η συσσωρευμένη ύλη υπάρχει μέσα στα ρεύματα των αερίων και στη συνέχεια εξελίσσεται σε Γαλαξίες.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι η παρουσία μιας τόσο έντονης ακτινοβολίας υποδηλώνει ότι το αέριο που πέφτει κατά μήκος των νημάτων υπό τη δύναμη της βαρύτητας πυροδοτεί τη δημιουργία πολλών γαλαξιών και των υπερβαρέων μαύρων οπών, δίνοντας τελικά στο σύμπαν τη δομή που βλέπουμε σήμερα. Προηγούμενες παρατηρήσεις έχουν δείξει παρόμοια εκπομπή από τις κηλίδες αερίου που εκτείνονται πέρα από τους γαλαξίες».

Τώρα όμως μπόρεσαν να δείξουν με σαφήνεια ότι αυτά τα νήματα τείνουν σε πολύ μεγαλύτερες αποστάσεις, πηγαίνοντας ακόμη και πέρα από την άκρη του πεδίου που είδαν. Αυτό προσθέτει την πίστη στην ιδέα ότι αυτά τα νημάτια τροφοδοτούν στην πραγματικότητα την έντονη δραστηριότητα που βλέπουμε στους γαλαξίες μέσα σε μεγάλες δομές που συναρμολογούνται στο πρώιμο Σύμπαν».

Χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο του European Southern Observatory, οι ερευνητές ανίχνευσαν και χαρτογράφησαν το φως που εκπέμπεται από υδρογόνο ακτινοβολημένο από μια ομάδα γαλαξιών.

Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το αέριο είναι διατεταγμένο σε μακριές ίνες, παρέχοντας καύσιμο για έντονο σχηματισμό των αστεριών και για την ανάπτυξη υπερβαρέων μαύρων οπών.

Σύμφωνα με τη μελέτη που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Science, τα ανιχνευόμενα νήματα περιείχαν μια σημαντική δεξαμενή αερίου, η οποία θα συμβάλει στην συνεχιζόμενη ανάπτυξη γαλαξιών στην περιοχή αυτή.

Οι προσομοιώσεις υπολογιστών, όπως αυτές που πραγματοποίησε το Ινστιτούτο Υπολογιστικής Κοσμολογίας του Durham (ICC), δείχνουν ότι ο κοσμικός ιστός αποτελεί το ικρίωμα του Κόσμου, παρέχοντας το πλαίσιο για τον σχηματισμό και την εξέλιξη των γαλαξιών και των μαύρων τρυπών.

Ο κοσμικός ιστός

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 θερμοκρασίες 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: physics4u