Πιστωτική εικόνα: NASA
Παρατηρήσεις ευρείας περιοχής του πρώιμου Σύμπαντος έχουν δημιουργήσει μια παράξενη σειρά γαλαξιών μήκους 300 εκατομμυρίων ετών φωτός που αψηφούν τις τρέχουσες θεωρίες σχετικά με την εξέλιξη του Σύμπαντος λίγο μετά το Big Bang. Οι αστρονόμοι που ανακάλυψαν τη σειρά γαλαξιών, που απέχουν πάνω από 10 δισεκατομμύρια έτη φωτός, το συνέκριναν με προσομοιώσεις υπερυπολογιστών του πρώιμου Σύμπαντος, που δεν ήταν σε θέση να αναπαραγάγουν χορδές τόσο μεγάλες αυτές τις αρχές. Το επόμενο βήμα αυτής της έρευνας θα είναι να χαρτογραφήσει μια περιοχή του ουρανού δέκα φορές μεγαλύτερη για να πάρει μια καλύτερη ιδέα της μεγάλης κλίμακας δομής του Σύμπαντος.
Παρατηρήσεις με τηλεσκόπιο ευρέος πεδίου του απομακρυσμένου και επομένως πρώιμου Σύμπαντος, κοιτάζοντας πίσω σε μια εποχή που ήταν το πέμπτο της σημερινής εποχής του (redshift = 2,38), αποκάλυψαν μια τεράστια σειρά γαλαξιών μήκους περίπου 300 εκατομμυρίων ετών φωτός. Αυτή η νέα δομή αψηφά τα τρέχοντα μοντέλα για το πώς εξελίχθηκε το Σύμπαν, τα οποία δεν μπορούν να εξηγήσουν πώς μια συμβολοσειρά αυτή η μεγάλη θα μπορούσε να είχε σχηματιστεί τόσο νωρίς.
Η συμβολοσειρά είναι συγκρίσιμη σε μέγεθος με το «Σινικό Τείχος» γαλαξιών που βρέθηκαν στο κοντινό Σύμπαν από τους Dr. John Huchra και Dr. Margaret Geller το 1989. Είναι η πρώτη φορά που οι αστρονόμοι μπόρεσαν να χαρτογραφήσουν μια περιοχή στο μεγάλο σύμπαν αρκετά για να αποκαλύψει μια τέτοια γαλαξιακή δομή.
Η συμβολοσειρά ανακαλύφθηκε από τον Δρ. Povilas Palunas (Πανεπιστήμιο του Τέξας, στο Ώστιν του Τέξας), τον Δρ. Paul Francis (Εθνικό Πανεπιστήμιο Αυστραλίας, Καμπέρα, Αυστραλία), τον Δρ. Harry Teplitz (Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια στην Πασαντένα), τον Δρ Gerard Williger (Πανεπιστήμιο Johns Hopkins, Βαλτιμόρη, Md.) Και Dr. Bruce E. Woodgate (NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.). Οι αρχικές παρατηρήσεις έγιναν με το τηλεσκόπιο Blanco 4-m (159 ιντσών) στο Διαμερικανικό Παρατηρητήριο Cerro Tololo του Εθνικού Επιστημονικού Ιδρύματος στη Χιλή, και επιβεβαιώθηκαν με το αγγλο-αυστραλιανό τηλεσκόπιο 3,9-m (154 ίντσες) στο Siding Spring Παρατηρητήριο στην ανατολική Αυστραλία. Η ομάδα παρουσιάζει τα ευρήματά της σήμερα στη συνάντηση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας στην Ατλάντα της Γεωργίας και ένα έγγραφο που περιγράφει αυτό το έργο θα εμφανιστεί στο Astrophysical Journal τον Φεβρουάριο.
Η χορδή βρίσκεται 10.800 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά προς την κατεύθυνση του νότιου αστερισμού Grus (ο γερανός). Η απόσταση που διανύει το φως σε ένα χρόνο, σχεδόν έξι τρισεκατομμύρια μίλια ή 9,5 τρισεκατομμύρια χλμ., Είναι ένα έτος φωτός, οπότε βλέπουμε τη συμβολοσειρά όπως εμφανίστηκε πριν από 10,8 δισεκατομμύρια χρόνια. Έχει μήκος τουλάχιστον 300 εκατομμύρια έτη φωτός και πλάτος περίπου 50 εκατομμύρια έτη φωτός. (Ανατρέξτε στην ταινία 1 και στις εικόνες 3 και 4 για την ιδέα ενός καλλιτέχνη για τη συμβολοσειρά.) Οι αστρονόμοι έχουν εντοπίσει 37 γαλαξίες και ένα κβάζαρ στη συμβολοσειρά, αλλά «υπάρχουν σχεδόν σίγουρα πολύ περισσότερα από αυτό», δήλωσε η Palunas. "Η συμβολοσειρά περιέχει πιθανώς πολλές χιλιάδες γαλαξίες." (Ανατρέξτε στην Εικόνα 1 για την ιδέα ενός καλλιτέχνη για αυτούς τους γαλαξίες και στην Εικόνα 5 για μια πλοκή των τοποθεσιών τους στον ουρανό.)
«Βλέπουμε αυτήν τη συμβολοσειρά όπως ήταν όταν το Σύμπαν ήταν μόλις το ένα πέμπτο της σημερινής του εποχής», δήλωσε ο Woodgate. «Δηλαδή, κοιτάμε πίσω τα τέσσερα πέμπτα του δρόμου προς την αρχή του Σύμπαντος ως αποτέλεσμα του Big Bang».
Η ομάδα συνέκρινε τις παρατηρήσεις τους με προσομοιώσεις υπερυπολογιστών του πρώιμου Σύμπαντος, οι οποίες δεν μπορούσαν να αναπαραγάγουν χορδές τόσο μεγάλες. «Οι προσομοιώσεις μάς λένε ότι δεν μπορείς να πάρεις το θέμα στο πρώιμο Σύμπαν και να το ευθυγραμμίσεις με αυτό το μεγάλο», είπε ο Φράνσις. «Απλώς δεν υπήρχε αρκετός χρόνος από το Big Bang για να σχηματίσει δομές αυτού του κολοσσιαίου».
«Η καλύτερη εικασία μας αυτή τη στιγμή είναι ότι είναι ένα αποτέλεσμα του παγόβουνου», είπε. «Το μόνο που βλέπουμε είναι οι πιο λαμπεροί γαλαξίες. Αυτό είναι πιθανώς πολύ λιγότερο από το 1% αυτού που είναι πραγματικά εκεί έξω, το μεγαλύτερο μέρος του οποίου είναι η μυστηριώδης αόρατη σκοτεινή ύλη. Θα μπορούσε να είναι ότι η σκοτεινή ύλη δεν τακτοποιείται με τον ίδιο τρόπο όπως οι γαλαξίες που βλέπουμε. " Πρόσφατα, έχουν συσσωρευτεί στοιχεία για την παρουσία της σκοτεινής ύλης στο Σύμπαν, μια αόρατη μορφή ύλης που ανιχνεύεται μόνο από τη βαρυτική έλξη που ασκεί στη συνηθισμένη ύλη (και στο φως). Υπάρχουν πολλές δυνατότητες για τη σκοτεινή ύλη, αλλά η πραγματική της φύση είναι προς το παρόν άγνωστη.
Τα τελευταία χρόνια, εξήγησε ο Francis, διαπιστώθηκε ότι στο τοπικό Σύμπαν, η σκοτεινή ύλη κατανέμεται σε μεγάλες κλίμακες με τον ίδιο τρόπο που είναι οι γαλαξίες, αντί να είναι πιο αδέξια ή λιγότερο. Αλλά επιστρέψτε 10 δισεκατομμύρια χρόνια και θα μπορούσε να είναι μια πολύ διαφορετική ιστορία. Οι γαλαξίες σχηματίζονται πιθανώς στο κέντρο των νεφών της σκοτεινής ύλης. Αλλά στο πρώιμο Σύμπαν, οι περισσότεροι γαλαξίες δεν είχαν ακόμη σχηματιστεί και τα περισσότερα σύννεφα σκοτεινής ύλης δεν θα περιέχουν ακόμη έναν γαλαξία.
«Για να εξηγήσουμε τα αποτελέσματά μας», είπε ο Φράνσις, «τα σύννεφα της σκοτεινής ύλης που βρίσκονται σε χορδές πρέπει να έχουν σχηματίσει γαλαξίες, ενώ τα σύννεφα της σκοτεινής ύλης αλλού δεν το έχουν κάνει. Δεν έχουμε ιδέα γιατί συνέβη αυτό - δεν είναι αυτό που προβλέπουν τα μοντέλα. "
Για να παρακολουθήσουν αυτήν την έρευνα, λένε οι αστρονόμοι, το επόμενο βήμα είναι να χαρτογραφήσει μια περιοχή του ουρανού δέκα φορές μεγαλύτερη, για να πάρει μια καλύτερη ιδέα της μεγάλης κλίμακας δομής. Πολλές τέτοιες έρευνες βρίσκονται σε εξέλιξη. Η έρευνα χρηματοδοτήθηκε από τη NASA και το Εθνικό Πανεπιστήμιο της Αυστραλίας.
Αρχική πηγή: Δελτίο Τύπου της NASA
