Σκοτεινή ύλη βρέθηκε να είναι 'γέφυρα προς το πουθενά' σε κοσμικό κενό

Πηγή: NewScientist, 15 Σεπτεμβρίου 2008

Πάνω από μια ντουζίνα γαλαξίες φαίνεται να είναι βρίσκονται κατά μήκος μιας γέφυρας από σκοτεινή ύλη και μέσα σε μια περιοχή σχεδόν άδειου χώρου. Αυτή η «γέφυρα προς το πουθενά» θα μπορούσε να ρίξει φως στο πώς σχηματίστηκαν οι γαλαξίες στο νεαρό σύμπαν.

Οι γαλαξίες στο σύμπαν είναι διευθετημένοι σε μια δαντελένια δομή που περιέχει πολλές τρύπες, ή κενά, που σε μεγάλο βαθμό στερούνται από γαλαξίες. Αλλά τα κενά δεν είναι εντελώς άδεια. Οι αστρονόμοι αναμένουν ότι αυτά είναι σε διασταυρώσεις νηματοειδών μορφών σκοτεινής ύλης.

Τελευταία αστρονόμοι έχουν βρεί συνολικά 14 γαλαξίες που φαίνονται να είναι μέρος μιας γέφυρας από σκοτεινή ύλη  μήκους τουλάχιστον 1,5 εκατομμύρια έτη φωτός.

Δεξιά: Ένα σύνολο από 14 γαλαξίες φαίνεται να βρίσκονται σαν μια αρμαθιά κατά μήκος μιας νηματοειδούς δομής από σκοτεινή ύλη. Αυτή η εικόνα, που ανακατασκευάστηκε από παρατηρήσεις στο Παρατηρητήριο Wise στο Ισραήλ, δείχνει τις σχετικές θέσεις των γαλαξιών, που βρίσκονται περίπου 2 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά μας. Οι μπλε περιοχές είναι εκεί όπου σχηματίζονται τα περισσότερα αστέρια.

Αυτή η αρμαθιά των 14 γαλαξιών, καλύπτει μόλις το 0,5% ενός 'μίνι-κενού' - μια περιοχή του διαστήματος που περιέχει κυρίως εξασθενημένους νάνους γαλαξίες και είναι σχετικά απομονωμένοι από άλλη ύλη. Αλλά η υποκείμενη γέφυρα σκοτεινής ύλης μπορεί να είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτό το κενό.

Νέα άστρα

Όλοι οι γαλαξίες είναι μικροί νάνοι που φαίνεται να είναι ασύνδετοι. Αλλά οι Adi Zitrin και Noah Brosch στο Πανεπιστήμιο του Τελ Αβίβ πρόσεξαν ότι όλοι φαινόταν να είναι ταξινομημένοι σε μια γραμμή.

Η μελέτη τους έδειξε ότι μετά από πάνω από 1 δισεκατομμύριο χρόνια αδράνειας, όλοι οι γαλαξίες άρχισαν και πάλι να σχηματίζουν άστρα, λιγότερο από 30 εκατομμύρια χρόνια πριν.

Το γεγονός αυτό ήταν αναμενόμενο, δεδομένου ότι ο σχηματισμός νέων άστρων παρουσιάζεται συχνά όταν οι γαλαξίες αλληλεπιδρούν, και αυτοί οι νάνοι γαλαξίες φαίνεται να παραμένουν στις ίδιες θέσεις. Κοντινοί γαλαξίες, για παράδειγμα, δεν φαίνεται να έχουν περισσότερο σχηματισμό αστέρων από αυτούς που βρίσκονται πιο μακριά.

"Αυτά είναι περίεργα πράγματα," λέει ο Brosch. "A priori, κανένας δεν θα ανέμενε γαλαξίες που δεν έχουν καμία σχέση μεταξύ τους (να αλληλεπιδρούν δηλαδή), και που βρίσκονται μερικά εκατομμύρια έτη φωτός μακριά, να κάνουν ταυτόχρονα αστέρια."

Γιγάντιο νέφος

Αυτός ο συγχρονισμός του σχηματισμού νέων άστρων φαίνεται να δείχνει ότι οι γαλαξίες έχουν έρθει σε επαφή με νέο υλικό σχηματισμού άστρων, όπως ένα διερχόμενο νέφος αερίου.

Συνήθως, το αέριο θα ήταν πολύ ασθενές για να συμπυκνωθεί και να προκαλέσει μια νέα έκρηξη σχηματισμού άστρων. Αλλά εάν μια λωρίδα από σκοτεινή ύλη συνδέει τους γαλαξίες, τότε η βαρύτητα του θα μπορούσε να βοηθήσει να συμπυκνωθεί το υλικό, εξηγεί ο Brosch.

Αν όλο το αέριο ήταν τμήμα ενός νέφους, τότε αυτό θα πρέπει να είχε μήκος 20 φορές τη διάμετρο του Γαλαξία μας για να τροφοδοτήσει το σχηματισμό νέων άστρων τους γαλαξίες.

Αν όμως οι γαλαξίες είναι τοποθετημένοι σε μια νηματοειδή μορφή από σκοτεινή ύλη, τότε μια πρόσθετη μελέτη θα μπορούσε να μας φωτίσει με τον τρόπο που σχηματίστηκαν τα άστρα στο πρώιμο σύμπαν, τονίζει ο Brosch. Αυτό συμβαίνει γιατί οι πρώτοι γαλαξίες εκτιμάται ότι έχουν κάνει το ξεκίνημα τους, όταν το αέριο συσσωρεύτηκε γύρω από πυκνότερες περιοχές της σκοτεινής ύλης.

Πολύ αργά

Μπορεί να είναι πολύ νωρίς για να πούμε με βεβαιότητα αν οι γαλαξίες βρίσκονται κατά μήκος μιας νηματοειδούς μορφής από σκοτεινή ύλη. "Νομίζω ότι είναι μια ενδιαφέρουσα υπόθεση, αλλά πολύ απομακρυσμένη από τα επιβεβαιωμένα συμπεράσματα", λέει ο John Huchra του Κέντρου για την Αστροφυσική στο Harvard.

Γαλαξίες που έχουν ισχυρούς δεσμούς λόγω της βαρύτητας θα πρέπει να κινούνται γρήγορα ο ένας ως προς τον άλλο. Αλλά αυτοί οι γαλαξίες κινούνται πολύ αργά που δείχνει ότι υπάρχει μια τεράστιο ποσότητα σκοτεινής ύλης κρυμμένη, είπε ο Huchra.

Η εδραίωση της περίπτωσης να κρύβεται μια νηματοειδής μορφή σκοτεινής ύλης, είναι δυνατόν να προβλεφθεί με την παρατήρηση αντικειμένων που βρίσκονται πίσω από το κενό. Αν το φως που διέρχεται από το κενό 'κάμπτεται', τότε  θα μπορούσε να φταίει η βαρυτική επίδραση της αόρατης σκοτεινής ύλης, λέει ο Huchra.

Ο Brosch συμφωνεί ότι τα αποτελέσματα παραμένουν προσωρινά. Λέει ότι περισσότερες παρατηρήσεις με μεγαλύτερα τηλεσκόπια θα μπορούσαν να αποκαλύψουν περισσότερα σχετικά με την ιστορία του σχηματισμού άστρων στους γαλαξίες και θα δείξουν τη σειρά με την οποία μπήκε νέο υλικό στο χώρο.