Visatą persmelkia platus, nematomas tinklas, kurio sausgyslės audžiasi per kosmosą. Tačiau nepaisant to, kad sutvarkome klausimą, kurį matome kosmose, šis tamsus internetas yra nematomas. Taip yra todėl, kad ji sudaryta iš tamsiosios materijos, kuri traukiasi gravitaciniu būdu, bet neišskiria šviesos.
T. y., Žiniatinklis iki šiol buvo nematomas. Pirmą kartą tyrėjai apšvietė kai kuriuos tamsiausius Visatos kampus.
Audimas internete
Seniai Visata buvo karštesnė, mažesnė ir tankesnė nei dabar. Tai taip pat buvo vidutiniškai daug nuobodu. Tankis skirtingose vietose labai nesiskyrė. Aišku, erdvė apskritai buvo daug ankštesnė, tačiau jaunoje visatoje, nesvarbu, kur dėjote, viskas buvo beveik tas pats.
Tačiau buvo mažų, atsitiktinių tankio skirtumų. Tie grynuoliai turėjo šiek tiek daugiau gravitacinio traukos nei jų apylinkės, todėl materija linkusi į juos plūsti. Tokiu būdu augant, jie sukūrė dar stipresnę gravitacinę įtaką, pritraukdami daugiau materijos, priversdami jas būti didesnes ir panašiai ir taip per milijonus metų. Tuo pat metu, augant grynuoliams, tarpai tarp jų ištuštėjo.
Per kosminį laiką turtuoliai tapo turtingesni, o vargšai - skurdesni.
Galiausiai tankūs lopai tapo pirmomis žvaigždėmis, galaktikomis ir spiečiais, o tarpai tarp jų tapo didžiosiomis kosminėmis tuštumomis.
Dabar, 13,8 milijardo metų, skaičiuojant nuo šio masinio statybos projekto, darbas dar nėra baigtas. Medžiaga vis dar teka iš tuštumų, jungdama galaktikų grupes, tekančias į tankius, turtingus spiečius. Tai, ką turime šiandien, yra platus, sudėtingas materijos gijų tinklas: kosminis tinklas.
Šviesa tamsoje
Didžioji dauguma materijos mūsų visatoje yra tamsi; jis nesąveikauja su šviesa ar su kokiu nors „normaliu“ dalyku, kurį matome kaip žvaigždes, dujų debesis ir kitus įdomius dalykus. Dėl to didžioji dalis kosminio tinklo mums yra visiškai nematoma. Laimei, ten, kur telkiasi tamsiosios materijos, ji taip pat patraukia įprastą medžiagą, kad galėtų linksmintis.
Tankiausiose mūsų visatos kišenėse, kur tamsiųjų medžiagų gravitaciniai šnabždesiai paveikė pakankamai reguliariąją medžiagą, kad susilietų, matome šviesą: įprastinė materija pavirto žvaigždėmis.
Žvaigždės ir galaktikos, tarsi švyturys tolimame, juodame pajūryje, praneša mums, kur slepiasi paslėpta tamsiosios medžiagos, ir pateikia vaiduoklišką tikrosios kosminio tinklo struktūros kontūrą.
Turėdami šį neobjektyvų vaizdą, galime lengvai pamatyti grupes. Jie pasirodo kaip milžiniški miestai, matyti iš „raudonų akių“ skrydžio. Mes tikrai žinome, kad tose struktūrose yra nepaprastai daug tamsiosios medžiagos, nes norint sujungti tą daugybę galaktikų, jums reikia daug gravitacinės oomfos.
Ir priešingame spektro gale mes galime lengvai pastebėti tuštumas; tai yra vietos, kur nėra viso reikalo. Kadangi galaktikų, apšviečiančių šias erdves, nėra, mes žinome, kad jos iš esmės yra tuščios.
Tačiau kosminio tinklo didingumas slypi subtiliose pačių gijų linijose. Šie milijonai šviesmečių ištempti šie ploni galaktikų drebuliai veikia kaip puikūs kosminiai greitkeliai, kertantys juodąsias tuštumas, jungiantys ryškias miesto grupes.
Per silpną lęšį
Tie siūlai kosminiame tinkle yra sunkiausia žiniatinklio dalis. Jie turi keletą galaktikų, bet nedaug. Jie turi įvairiausių ilgių ir orientacijų; palyginti, klasteriai ir tuštumos yra geometrinis vaiko žaidimas. Taigi, net jei mes jau žinome, kad pluoštai egzistuoja per kompiuterinį modeliavimą, dešimtmečius, mums iš tikrųjų buvo sunku.
Vis dėlto neseniai astronomų komanda padarė didelę pažangą kurdama mūsų kosminį internetą, sausio 29 d. Paskelbdama jų rezultatus „arXiv“ duomenų bazėje. Štai kaip jie ėmėsi verslo:
Pirmiausia jie paėmė vadinamųjų šviečiančių raudonųjų galaktikų (LRG) katalogą iš Baryono osciliacijos spektroskopinio tyrimo (BOSS) tyrimo. LRG yra masyvūs galaktikų žvėrys, ir jie linkę sėdėti tankių tamsiosios medžiagos dėmių centruose. Ir jei LRG yra tankiausiuose regionuose, tada juos jungiančios linijos turėtų būti pagamintos iš subtilesnių gijų.
Bet žiūrėti į tarpą tarp dviejų LRG nebus produktyvu; ten nėra daug daiktų. Taigi komanda paėmė tūkstančius porų LRG, jas pertvarkė ir sudėjo viena ant kitos, kad susidarytų sudėtinis vaizdas.
Naudodami šį sukrautą vaizdą, mokslininkai suskaičiavo visas galaktikas, kurias jie galėjo pamatyti, sudėjus bendrą šviesos indėlį. Tai leido tyrėjams išmatuoti, kiek normalios medžiagos sudarė siūlai tarp LRG. Toliau tyrėjai pažvelgė į galaktikas, esančias už gijų, o ypač į jų formas.
Kai šviesa iš tų fono galaktikų pramušė įsiterpiančius siūlus, tų gijų tamsiosios medžiagos sunkumas švelniai nustūmė šviesą, vis tiek šiek tiek keisdamas tų galaktikų atvaizdus. Išmatuodama poslinkio (mokslininkų vadinamo „šlyties“) kiekiu, komanda sugebėjo įvertinti tamsiosios medžiagos kiekį gijose.
Ši priemonė susideda iš teorinių spėjimų (dar vienas tamsiosios medžiagos egzistavimo taškas). Mokslininkai taip pat patvirtino, kad gijos nebuvo visiškai tamsios. Kiekvienai 351 saulės masės vertei gijų buvo 1 saulės spinduliuotė.
Tai neapdorotas gijų žemėlapis, tačiau jis yra pirmasis ir neabejotinai rodo, kad nors mūsų kosminis internetas dažniausiai yra tamsus, jis nėra visiškai juodas.
Paulius M. Sutteris yra „SUNY Stony Brook“ ir „Flatiron“ instituto astrofizikas, „Ask a Spaceman“ ir „Space Radio“ šeimininkas ir „Jūsų vietos Visatoje“ autorius.
