Kosmoses leidub suurel hulgal hiiglaslikke galaktikate hüperparvesid, väidab uus kosmose kaart. See võib tähendada seda, et gravitatsioon või tumeaine – või ehk isegi midagi täiesti tundmatut – käitub tõepoolest väga eripäraselt.
Me teame, et universum oli kohe pärast oma sündi sile. Kosmilise mikrolaine taustkiirguse mõõtmised paljastavad vaid väheseid paikkondseid tiheduse variatsioone. Seejärel võttis gravitatsioon asja üle ja võimendas neid variatsioone tänapäeva galaktikateks ja galaktikaparvedeks, mis omakorda on jagatud suurteks nöörikesteks ja sõlmekesteks, mida nimetatakse superparvedeks. Nende vahele jäävad võrdlemisi suured tühimikud, kirjutab NewScientist.com.
Galaktikad, parved ja superparved - kas ainult kohalikud moodustised? Pilt: Springel et al./Virgo Consortium
Veelgi suuremal skaalal ütlevad kosmoloogilised mudelid aga, et universumi paisumine peaks gravitatsiooni poolt põhjustatava kobardumise üle trumpama. See tähendab seda, et peaks leiduma väga vähe struktuure, millede läbimõõt on rohkem kui paarsada miljonit valgusaastat.
Paistab aga, et universum seda ise ei tea. Teadlane Shaun Thomas koos kolleegidega on senini avastanud galaktikate gruppe, mis on üle kolme miljardi valgusaasta laiused. Need hüperkobarad pole küll täpselt defineeritud piiridega, tihedus neist varieerub paikkonniti vaid mõne protsendi ulatuses, kuid ka seesugune tiheduse erinevus on kaks korda suurem sellest, mida senised teooriad on ennustanud.
,,See on tavapäraste kosmoloogiliste mudelite jaoks väljakutset esitav tulemus,” sõnas Francesco Sylos Labini Rooma Ülikoolist, kes tööga seotud ei olnud.
Kobardumine on näha hiiglaslikus galaktikate kataloogis, mille nimeks on Sloan Digital Sky Survey ning mis koostati Apache Pointis asuva teleskoobi abil. Sellel ülevaatlikult kaardil on toodud veerandiku taevalaotuse galaktikate 2D positsioonid. ,,Enne seda kaarti uuriti väiksemaid alasid,” sõnas Thomas. ,,Mida suuremat taeva osa vaadata, seda suuremaid struktuure on näha.”
Taeva 2D pilt ei paljasta aga universumi tõelisi suureskaalalisi struktuure. Täieliku pildi saamiseks kasutasid teadlased ka kaardi poolt registreeritud galaktikate värvuseid.
Kaardil on kaugemad planeedid punasemad kui lähemad, sest nendelt tulev valgus on venib läbi paisuva universumi liikudes pikematele lainepikkustele. Valides suurel hulgal heledaid vanau elliptilisi galaktikaid, millede värvus on hästi teada, arvutasid teadlased välja ligikaudsed kaugused rohkem kui 700 000 objektini. Nii saadi robustne 3D kaart taevalaotuse veerandikust, millel olid näha ka mõningate hiiglaslike struktuuride hajusad piirjooned.
Tulemused viitavad mõningatele põhjapanevatele uutele füüsikalistele nähtustele, mis võivad hõlmata ka tumeainet. Üldiselt arvatakse, et tumeaine on kosmoses ühtlaselt jaotunud. Kui see aga kindlatesse kohtadesse kokku koguneb, siis võib selle tõukejõud lükata eemale lähedalasuvat ainet ning seega selliseid suuri struktuure tekitada.
Alternatiivselt võib meil tekkida vajadus täiendada oma arusaama gravitatsioonist, mis jääb väljapoole Einsteini üldrelatiivsusteooriat. ,,Võib juhtuda, et meil on vaja palju rohkem üldist teooriat, et kirjeldada, kuidas gravitatsioon väga suurtel skaaladel funktsioneerib,” ütles Thomas.
Siiski võib leiduda ka väga maalähedane seletus. ,,Valguse kasutamine kauguste arvutamisel on väga tundlik mõõtmisvigade suhtes,” sõnas David Spergel Princetoni Ülikoolist. Näiteks võivad andmeid mõjutada meie oma galaktika tolm ja tähed. Kuigi UCL’i teadlasterühm on nende vigade allikate suhtes mõningat kontrolli juba läbi viinud, ütleb Thomas siiski, et tulemus võib olla seesugune just seetõttu, et lähemal asuvad tähed kas varjavad või jäljendavad kaugemaid galaktikaid.
,,Väga oluline on neid tulemusi kontrollimida teistsuguse meetodiga,” lausus Spergel. Parimaks lahenduseks oleks tekitada suure hulga galaktikate detailne spekter. Teadlased saaksid kaugusi Maast arvutada palju täpsemini, sest nad teaksid, kui palju valgus punanihkes on.
Seesuguse kaardi on Sloani andmete põhjal koostanud Sylos Labini. Sellel on näha kobardumist erakordselt suurtel skaaladel, kuigi mitte nii suurtel, nagu pakkus eelnev uurimus. Tema sõnul võib universumil olla fraktaliline struktuur – see näeb igas skaalas sarnane välja.
Tohutusuurt spektrite kataloogi Sloani galaktikate jaoks koostab projekt nimega Barüon Ostsillatsiooni Spektroskoopiline Ülevaade(Baryon Oscillation Spectroscopic Survey). Samas hakkab Tumeaine Ülevaate(Dark Energy Survey) Tšiilis asuva teleskoobi abil alates Oktoobrist mõõtma veelgi rohkemate galaktikate valguseid kui seda tegi Sloan. Sellised kaardid võivad muuta hüpergalaktikate piirid selgemaks – või otsustada, et need on lihtsalt tohutusuured miraažid.
Teadusartikkel: “Excess Clustering on Large Scales in the MegaZ DR7 Photometric Redshift Survey“