Znanstvenici korak bliže razumijevanju…

Nove spoznaje o praznini u zviježđu Eridanus napokon su bez sumnje potvrdila da je riječ o superpraznini što su neki propitivali ali su otvorile i nova pitanja.

Početak Svemira

Nakon Velikog praska, svemir je sjajno sijajući bio neproziran i toliko vruć da se atomi nisu mogli formirati. Na kraju kada se ohladivši na oko -270°C velik dio energije iz Velikog praska dobio je oblik svjetlosti. Ovaj naknadni sjaj, poznat kao kozmička mikrovalna pozadina, sada se može vidjeti teleskopima na mikrovalnim frekvencijama nevidljivim ljudskim očima i koja ima male fluktuacije temperature koje pružaju informacije o ranom svemiru.

Sada bi znanstvenici mogli imati objašnjenje za postojanje posebno hladne regije u naknadnom sjaju, poznatog kao CMB Cold Spot. Njegovo je podrijetlo dosad bilo misterij ali bi se moglo pripisati najvećem nedostatku galaksija ikad otkrivenih. Ova nekoć hipotetska, ali sada potvrđena praznina u kozmičkoj mreži može biti mogući uzrok anomalije u CMB-u.

Eridanus superpraznina

Kozmička mreža sastoji se od nakupina i superjata galaksija. Privlači ih sila gravitacije i ubrzava ih odbojna sila tajanstvenog, još neshvaćenog fenomena zvanog tamna energija. Između ovih nakupina galaksija nalaze se praznine: golema područja prostora koja sadrže manje galaksija a time i manje obične materije i manje tamne tvari nego što postoji unutar jata galaksija.

Jedna od najvećih „praznih“ struktura poznatih čovječanstvu jest superpraznina u zviježđu Eridanus. Središte praznine nalazi se 2 milijarde svjetlosnih godina od Zemlje. Riječ je o masivnoj, izduženoj praznini koja je široka 1.8 milijardi svjetlosnih godina i za koju je uočeno da sadrži oko 30% manje materije od okolne galaktičke regije.

Tamna tvar

Kako bi došli do ovog otkrića, znanstvenici su koristili podatke Dark Energy Survey-a kako bi stvorili kartu tamne tvari u istom smjeru kao i CMB Cold Spot, promatrajući učinak gravitacijske leće. To je fenomen koji se događa kada su putevi svjetlosti iskrivljeni gravitacijskim utjecajem tamne tvari.

Hladna točka nalazi se u zviježđu Eridanus na južnoj galaktičkoj hemisferi. Umetak prikazuje temperaturnu kartu mikrovalova ovoga dijela neba, koju je mapirao satelit „Planck“ Europske svemirske agencije. Glavna slika prikazuje kartu distribucije tamne tvari koju je izradio tim Dark Energy Survey. ©Gergö Kránicz i András Kovács

Znanstvenici su prethodno proučavali broj galaksija vidljivih na lokaciji CMB Cold Spota i otkrili nedovoljnu gustoću galaksija u toj regiji. Nova karta pokazuje da postoji odgovarajuća podgustoća nevidljive tamne tvari. Kako pojašnjava jedan od članova istraživačkog tima, András Kovács, „Dosta je novi element u dugoj povijesti problema CMB Cold Spot da će ljudi nakon ovoga barem biti sigurni da postoji superpraznina.“ Naime, do sada u dugoj povijesti proučavanja ove praznine znanstvenici su debatirali o tome je li uopće riječ o superpraznini no novi nalazi neupitno to dokazuju.

Nastavak istraživanja

Iako novi rezultat potvrđuje da je Eridanusova praznina gigantska, još uvijek nije dovoljno objasniti neslaganje između predviđanja trenutnog standardnog kozmološkog modela koji se koristi za predviđanje ponašanja tamne energije, poznatog kao Lambda model hladne tamne materije i uočena promjena temperature u hladnoj točki koja se može pripisati učinku superpraznine na fotone iz CMB-a.

Ukratko, postoje dva rješenja ovoga problema: ili je Lambda-CDM model ispravan a CMB Cold Spot je ekstremna anomalija koja slučajno ima masivnu superprazninu ispred sebe ili je Lambda-CDM model netočan a integrirani Sachs-Wolfe efekt jači je u superprazninama od očekivanog.

Potonje bi ukazivalo na veći utjecaj tamne energije na svemir i moguće brže širenje svemira. Zanimljivo je da je ova mogućnost potkrijepljena dokazima iz drugih, udaljenijih superpraznina. Štoviše, tim Dark Energy Survey primijetio je da je signal leće iz superpraznine Eridanus nešto slabiji od očekivanog.

„Nevolja je u tome što tipični alternativni modeli također ne mogu objasniti ovu neskladu pa ako je istina to bi moglo značiti da ne razumijemo nešto jako duboko o tamnoj energiji,“ zaključio je na kraju Kovács.

Kosmos