|
Τα κοσμικά κενά είναι πραγματικά απαλλαγμένα από ύλη.
Αστρονόμοι έχουν διαπιστώσει ότι ούτε η κυρίαρχη "σκοτεινή ύλη", που
αποτελεί περίπου το 80% της μάζας του σύμπαντος, δεν βρίσκεται σε αυτά τα
κοσμικά κενά, τα οποία είναι τεράστιοι άδειοι χώροι στο διάστημα, που
μπορεί να έχουν μήκος δεκάδες εκατομμυρίων ετών φωτός.
"Οι αστρονόμοι αναρωτιούνται επί 25 χρόνια τώρα εάν αυτά τα
κενά ήταν "πολύ μεγάλα "ή "πολύ άδεια" για να εξηγηθούν μόνο από τη
βαρύτητα," λέει ο ερευνητής Jeremy Tinker του πανεπιστημίου Σικάγου,
επικεφαλής της νέας μελέτης, που χρησιμοποίησε στοιχεία από το Sloan
Digital Sky Survey ΙΙ (SDSS-II). "Η ανάλυσή μας δείχνει ότι τα κενά σε
αυτές τις έρευνες είναι ακριβώς πολύ μεγάλα και πολύ άδεια, όπως
προβλέπεται από τη "καθιερωμένη θεωρία του σύμπαντος."
Οι μεγαλύτεροι 3-διάστατοι χάρτες του σύμπαντος δείχνουν ότι οι γαλαξίες
βρίσκονται στα νηματοειδή υπερσμήνη, στα οποία παρεμβάλλονται κοσμικά
κενά, και τα οποία περιέχουν λίγους ή και κανέναν φωτεινό γαλαξία.
Ερευνητές που χρησιμοποιούν στοιχεία από την Ψηφιακή Έρευνα του Ουρανού
Sloan (SDSS-II) και την Έρευνα Γαλαξιών Πεδίου 2 μοιρών (2dFGRS) έχουν
καταλήξει στο συμπέρασμα ότι αυτά τα κενά έχουν χάσει., επίσης, και τους "φωτοστεφάνους"
(ή την άλω) που φτιάχνεται από την αόρατη σκοτεινή ύλη, και στους οποίους
βρίσκονται οι φωτεινοί γαλαξίες.
Ένα κεντρικό στοιχείο της καθιερωμένης κοσμολογικής θεωρίας είναι η ψυχρή
σκοτεινή ύλη, που ασκεί μεν βαρύτητα αλλά δεν εκπέμπει κανένα φως. Η
σκοτεινή ύλη κατανεμόταν ομαλά στο πρώιμο σύμπαν, αλλά με το πέρασμα του
χρόνου η βαρύτητα τράβηξε την σκοτεινή ύλη σε νηματοειδείς σχηματισμούς
καθώς και σε πυκνές συγκεντρώσεις ύλης, αδειάζοντας έτσι από ύλη τα
διαστήματα μεταξύ τους. Οι γαλαξίες σχηματίζονται όταν υδρογόνο και ήλιο
πέφτουν μέσα σε πυκνές συγκεντρώσεις σκοτεινής ύλης, που λέγονται
"φωτοστέφανοι", όπου έτσι μπορούν να διαμορφώσουν τα γνωστά φωτεινά
αστέρια.
Όμως οι αστρονόμοι δεν ήταν βέβαιοι εάν οι περιοχές που είναι απαλλαγμένες
από γαλαξίες ήταν, επίσης, απαλλαγμένες και από σκοτεινή ύλη, ή εάν η
σκοτεινή ύλη ήταν εκεί, αλλά για κάποιους λόγους δεν σχηματίζονται αστέρια
ακριβώς σε αυτά τα κενά.
Η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε φωτεινούς γαλαξίες για να
επισημάνει τη δομή της σκοτεινής ύλης και τη σύγκρινε με τις προσομοιώσεις
σε υπολογιστές για να προβλέψει τον αριθμό και τα μεγέθη των κενών.
Ο μεταπτυχιακός σπουδαστής Charlie Conroy του πανεπιστημίου
του Princeton μέτρησε τα μεγέθη των κενών στους χάρτες της SDSS-II. "Όταν
χρησιμοποιήσαμε γαλαξίες φωτεινότερους από τον Γαλαξία μας για να
επισημάνουμε τη δομή, τα μεγαλύτερα άδεια κενά που βρήκαμε ήταν μήκους
περίπου 75 εκατομμύρια έτη φωτός," λέει ο Conroy. "Και οι προβλέψεις από
τις προσομοιώσεις ήταν μέσα."
Τα μεγέθη των κενών εξαρτώνται σε τελική ανάλύση, εξήγησε ο Conroy, από
τις μικρές παραλλαγές στην αρχέγονη κατανομή της σκοτεινής ύλης, και από
το χρονικό διάστημα που η βαρύτητα έπρεπε να αυξήσει αυτές τις μικρές
ποσότητες σε μεγάλες δομές.
Η συμφωνία μεταξύ των προσομοιώσεων και των μετρήσεων ισχύει και για τους
κόκκινους (παλαιούς) και για τους μπλε (νέους) γαλαξίες, τονίζει ο Tinker.
"Οι φωτοστέφανοι μιας δεδομένης μάζας φαίνονται να σχηματίζουν παρόμοιους
γαλαξίες, και στον αριθμό των άστρων και στις ηλικίες αυτών των άστρων,
ανεξάρτητα από το που ζουν οι φωτοστέφανοι."
Ο Tinker παρουσίασε τα συμπεράσματά του σε ένα διεθνές συμπόσιο στο
Σικάγο, με τον τίτλο "Η Ψηφιακή Έρευνα του Ουρανού Sloan: από τους
Αστεροειδείς ως την Κοσμολογία."
Η δε εργασία του θα δημοσιευτεί στο Astrophysical Journal, με
τον τίτλο "Void Statistics in Large Galaxy Redshift Surveys: Does Halo
Occupation of Field Galaxies Depend on Environment?" |
