Visumu caurstrāvo plašs, neredzams tīkls, kura stīgas stiepjas cauri kosmosam. Bet, neraugoties uz jautājuma, ko mēs redzam kosmosā, organizēšanu, šis tumšais tīmeklis nav redzams. Tas ir tāpēc, ka to veido tumšā matērija, kas izvelk gravitācijas spēku, bet neizstaro gaismu.
Tas ir, līdz šim tīmeklis bija neredzams. Pirmoreiz pētnieki ir izgaismojuši dažus tumšākos Visuma stūrus.
Web aušana
Sen atpakaļ Visums bija karstāks, mazāks un blīvāks nekā tagad. Tas arī bija vidēji daudz garlaicīgāks. Blīvums dažādās vietās ievērojami neatšķīrās. Protams, kosmoss kopumā bija daudz ierobežotāks, taču jaunajā Visumā, neatkarīgi no tā, kurp devāties, lietas bija gandrīz vienādas.
Bet bija nelielas, nejaušas atšķirības blīvumā. Šiem tīrradņiem bija nedaudz vairāk gravitācijas spēka nekā viņu apkārtnei, un tāpēc matērijai bija tendence ieplūst tajos. Šādi augot lielākiem, viņi attīstīja vēl spēcīgāku gravitācijas ietekmi, ievelkot vairāk matērijas, padarot tās lielākas utt. Un tā tālāk miljardiem gadu. Vienlaikus, tīrradņiem pieaugot, atstarpes starp tām iztukšojās.
Kosmiskā laika gaitā bagātie kļuva bagātāki un nabadzīgie.
Galu galā blīvie plankumi kļuva par pirmajām zvaigznēm, galaktikām un kopām, bet atstarpes starp tām kļuva par lieliem kosmiskajiem tukšumiem.
Tagad, 13,8 miljardu gadu laikā šajā lielajā būvniecības projektā, darbs vēl nav pabeigts. Jautājums joprojām izplūst no tukšumiem, savienojot galaktiku grupas, kas plūst blīvās, bagātās kopās. Mums šodien ir plašs, sarežģīts matērijas pavedienu tīkls: kosmiskais tīkls.
Gaisma tumsā
Lielais vairums matēriju mūsu Visumā ir tumši; tas nav mijiedarbojas ar gaismu vai ar kādu no “normālajām” lietām, kuras mēs redzam kā zvaigznes un gāzes mākoņus un citas interesantas lietas. Tā rezultātā liela daļa kosmiskā tīkla mums ir pilnīgi nemanāma. Par laimi, kur tumšās matērijas baseini, tas ved arī kādu parastu vielu, lai pievienotos jautrībai.
Blīvākajās mūsu Visuma kabatās, kur tumšās matērijas gravitācijas čuksti ir ietekmējuši pietiekami daudz regulārās matērijas, lai tās saliektos, mēs redzam gaismu: regulārā matērija ir pārvērtusies par zvaigznēm.
Zvaigznes un galaktikas, līdzīgi kā bāka tālumā, melnā jūras krastā, mums norāda, kur slēpjas tumšā matērija, sniedzot mums spokainu kosmiskā tīkla patiesās struktūras izklāstu.
Izmantojot šo neobjektīvo skatu, mēs viegli varam redzēt kopas. Viņi izlec kā milzu pilsētas, kas redzamas no sarkano acu efekta. Mēs noteikti zinām, ka šajās struktūrās ir milzīgs daudzums tumšās vielas, jo jums ir nepieciešams daudz gravitācijas spēka, lai apvienotu šīs daudzas galaktikas.
Un spektra pretējā galā mēs varam viegli pamanīt tukšumus; tās ir vietas, kur nav visas lietas. Tā kā nav galaktiku, kas apgaismotu šīs telpas, mēs zinām, ka tās lielākoties ir patiesi tukšas.
Bet kosmiskā tīkla varenība slēpjas pašu pavedienu smalkajās līnijās. Stiepjoties miljoniem gaismas gadu, šie plānie galaktiku stumbri darbojas kā lieliski kosmiski lielceļi, šķērsojot melnos tukšumus, savienojot spilgtas pilsētu kopas.
Caur blāvu objektīvu
Šie pavedieni kosmiskajā tīmeklī ir tīmekļa grūtākā izpētes daļa. Viņiem ir dažas galaktikas, bet ne daudz. Viņiem ir visdažādākie garumi un orientācija; salīdzinot, kopas un tukšumi ir ģeometriska bērna spēle. Tātad, kaut arī gadu desmitiem ilgi mēs zinām par pavedienu esamību, izmantojot datorsimulācijas, patiesībā mums ir bijis grūti, jūs zināt, tos redzot.
Nesen tomēr astronomu komanda ievērojami uzlabojās mūsu kosmiskā tīmekļa kartēšanā, publicējot to rezultātus 29. janvārī arXiv datu bāzē. Tālāk ir aprakstīts, kā viņi devās biznesā:
Vispirms viņi no Barona svārstību spektroskopiskā apsekojuma (BOSS) paņēma tā saukto gaismas sarkano galaktiku (LRG) katalogu. LRG ir masīvi galaktiku zvēri, un viņiem ir tendence sēdēt blīvu tumšās vielas lāseņu centros. Un, ja LRG atrodas blīvākajos reģionos, tad līnijas, kas tos savieno, būtu jāizgatavo no smalkākajiem pavedieniem.
Bet skatīties uz atstarpi starp diviem LRG nebūs produktīvi; tur nav daudz lietu. Tātad, komanda paņēma tūkstošiem pāru LRG, izlīdzināja tos un salika virs otra, lai izveidotu saliktu attēlu.
Izmantojot šo sakrauto attēlu, zinātnieki saskaitīja visas redzamās galaktikas, saskaitot kopējo gaismas ieguldījumu. Tas ļāva pētniekiem izmērīt, cik daudz normālas vielas veidoja pavedieni starp LRG. Tālāk pētnieki apskatīja galaktikas, kas atrodas aiz pavedieniem, un konkrēti - to formas.
Kad gaisma no šīm fona galaktikām caurdura starpstāvokļus, šajos pavedienos esošās tumšās vielas gravitācija maigi pakustināja gaismu, arvien tik nedaudz pārbīdot šo galaktiku attēlus. Izmērot nobīdes daudzumu (ko zinātnieki sauca par "nobīdi"), komanda spēja novērtēt tumšās vielas daudzumu pavedienos.
Šis pasākums tika papildināts ar teorētiskām prognozēm (vēl viens tumšās matērijas esamības punkts). Zinātnieki arī apstiprināja, ka pavedieni nebija pilnīgi tumši. Uz katriem 351 saules masas vērtiem pavedieniem bija 1 saules vērta gaismas izvade.
Tā ir neapstrādāta pavedienu karte, taču tā ir pirmā, un tas noteikti parāda, ka, lai arī mūsu kosmiskais tīmeklis lielākoties ir tumšs, tas nav pilnīgi melns.
Pols M. Sutters ir SUNY Stony Brook un Flatiron institūta astrofiziķis, Ask Spaceman un kosmosa radio uzņēmējs un jūsu vietas Visumā autors.
