Αποκαλύφθηκε η μεγαλύτερη γνωστή δομή στο Σύμπαν και ανατρέπει βασική αρχή της Κοσμολογίας!

Η μεγαλύτερη γνωστή δομή στο Σύμπαν, γνωστή ως Μεγάλο Τείχος Ηρακλή - Βόρειου Στέφανου (Hercules–Corona Borealis Great Wall), αποδεικνύεται ακόμα πιο εκτεταμένη απ’ ό,τι θεωρούσαν μέχρι τώρα οι επιστήμονες. Νέες παρατηρήσεις βασισμένες στις πιο ισχυρές εκρήξεις του Σύμπαντος, τις Εκρήξεις Ακτίνων Γ (Gamma-Ray Bursts ή GRBs), αποκάλυψαν ότι αυτή η κοσμική υπερκατασκευή είναι όχι μόνο μεγαλύτερη, αλλά και πιο κοντά στη Γη σε ορισμένα σημεία απ’ ό,τι είχε υπολογιστεί.

Τι είναι το Hercules–Corona Borealis Great Wall

Το Hercules–Corona Borealis Great Wall είναι ένα υπερσμήνος γαλαξιών γύρω από το οποίο συγκεντρώθηκαν και αναπτύχθηκαν οι πρώτοι γαλαξίες. Παρά το όνομά του, η δομή αυτή εκτείνεται πολύ πέρα από τους αστερισμούς Hercules και Corona Borealis, φτάνοντας από τον Boötes έως τον Gemini στον ουράνιο θόλο.

Ανακαλύφθηκε το 2014 από ομάδα υπό την ηγεσία των Ιstván Horváth, Jon Hakkila και Zsolt Bagoly. Τώρα, η ίδια ερευνητική ομάδα επανήλθε με νέα δεδομένα και πιο ακριβείς υπολογισμούς, αποδεικνύοντας ότι η συγκεκριμένη δομή είναι ακόμη πιο τεράστια από ό,τι πίστευαν μέχρι σήμερα.

Πριν τη νέα ανάλυση, το Hercules–Corona Borealis Great Wall είχε υπολογιστεί ότι καλύπτει 10 δισεκατομμύρια έτη φωτός σε πλάτος, 7,2 δισεκατομμύρια έτη φωτός σε ύψος, και σχεδόν 1 δισεκατομμύριο έτη φωτός σε πάχος. Για σύγκριση, στο μήκος του θα μπορούσαν να χωρέσουν πάνω από 94.000 Γαλαξίες σαν τον δικό μας, ευθυγραμμισμένοι ο ένας δίπλα στον άλλο!

Σύμφωνα με τον Hakkila από το Πανεπιστήμιο της Αλαμπάμα, αυτό που κάνει την τελευταία ανακάλυψη τόσο εντυπωσιακή είναι πως τμήματα του Τείχους βρίσκονται πολύ πιο κοντά στη Γη απ’ ό,τι πίστευαν προηγουμένως.

Η νέα μελέτη βασίστηκε σε παρατηρήσεις από 542 εκρήξεις ακτίνων γ, οι οποίες συλλέχθηκαν κυρίως από τα διαστημικά τηλεσκόπια Fermi και Swift της NASA μέχρι και το 2018.

Οι εκρήξεις ακτίνων γ (GRBs) ως κοσμικά ορόσημα

Οι GRBs είναι από τα πιο φωτεινά και ενεργειακά φαινόμενα του Σύμπαντος και έχουν διπλή προέλευση. Οι μακράς διάρκειας εκρήξεις (>2 δευτερόλεπτα) προκύπτουν από την κατάρρευση τεράστιων άστρων σε υπερκαινοφανείς (supernovae), ενώ οι βραχείας διάρκειας προκαλούνται από συγκρούσεις αστέρων νετρονίων, δηλαδή εξαιρετικά πυκνών λειψάνων αστεριών.

Αυτές οι εκρήξεις απελευθερώνουν τεράστια ποσά ενέργειας σε μορφή σχετικιστικών πιδάκων σωματιδίων, που παράγουν ακτίνες γ και Χ. Το εντυπωσιακό είναι ότι είναι ορατές από τεράστιες αποστάσεις, λειτουργώντας σαν «φάροι» που αποκαλύπτουν τη θέση γαλαξιών, ακόμη κι αν αυτοί οι ίδιοι είναι πολύ αμυδροί για να εντοπιστούν άμεσα.

«Η απίστευτη φωτεινότητα των GRBs τα καθιστά σημεία αναφοράς για τον εντοπισμό της ύλης στο Σύμπαν», σημειώνει ο Hakkila.

Η ύπαρξη τόσο μεγάλων δομών προκαλεί προβληματισμό, γιατί έρχεται σε αντίθεση με μια βασική θεώρηση της Κοσμολογίας: το κοσμολογικό αξίωμα (cosmological principle). Αυτό υποστηρίζει ότι, σε μεγάλη κλίμακα, το Σύμπαν είναι ομοιογενές και ισότροπο, δηλαδή, έχει την ίδια όψη σε κάθε κατεύθυνση.

Ωστόσο, η διασπορά των GRBs δείχνει ότι αυτό δεν ισχύει πλήρως. Μάλιστα, η συγκέντρωση αυτών των εκρήξεων είναι σαφώς μεγαλύτερη στον βόρειο γαλαξιακό ουρανό, γεγονός που εγείρει ερωτήματα για την κατανομή της ύλης στο Σύμπαν.

Σύμφωνα με τους ερευνητές, μια κοσμική δομή με μήκος άνω του 1,2 δισεκατομμυρίου ετών φωτός δεν θα είχε καν προλάβει να σχηματιστεί στα 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια ύπαρξης του Σύμπαντος, αν ίσχυε η απόλυτη ομοιογένεια στην κατανομή της ύλης.

Το μέλλον των παρατηρήσεων

Παρά τη σημαντική πρόοδο, οι επιστήμονες τονίζουν ότι χρειάζονται ακόμα περισσότερα δεδομένα από GRBs για να μπορέσουν να χαρτογραφήσουν πλήρως το Μεγάλο Τείχος. Δεδομένου ότι η συλλογή του τρέχοντος δείγματος πήρε πάνω από 20 χρόνια, η πρόκληση είναι τεράστια.

Ο Hakkila επισημαίνει ότι για να αποκτήσουμε πιο λεπτομερή εικόνα, είναι απαραίτητο να εξαλείψουμε σφάλματα εντοπισμού και να εξασφαλίσουμε μεγαλύτερη ακρίβεια στις αποστάσεις των GRBs.

Η ελπίδα έρχεται από το μέλλον: η ερευνητική ομάδα συμμετέχει στην ανάπτυξη της αποστολής THESEUS του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA), ένα προτεινόμενο διαστημικό παρατηρητήριο που υπόσχεται να επαναστατήσει στις μελέτες GRBs.

Με εξαιρετική ευαισθησία και πλήρη κάλυψη του ουρανού, το THESEUS θα μπορούσε να εντοπίσει πολύ περισσότερες εκρήξεις, ειδικά σε μεγάλες αποστάσεις, βοηθώντας έτσι στη χαρτογράφηση του Μεγάλου Τείχους σε όλη του την έκταση.

Τι σημαίνουν όλα αυτά για το Σύμπαν;

Η ύπαρξη δομών όπως το Hercules–Corona Borealis Great Wall θέτει υπό αμφισβήτηση το πώς αντιλαμβανόμαστε το Σύμπαν. Αν τέτοιες κολοσσιαίες δομές μπορούν να υπάρξουν, τότε είτε:

• οι θεωρίες μας είναι ελλιπείς,
• είτε το Σύμπαν είναι λιγότερο ομοιογενές απ’ ό,τι πιστεύαμε,
• είτε υπήρχαν μηχανισμοί σχηματισμού ύλης σε κοσμική κλίμακα που ακόμη αγνοούμε.

«Η επιστημονική κοινότητα δεν έχει ακόμα δώσει οριστική απάντηση στο τι σημαίνουν όλα αυτά», δηλώνει ο Hakkila. «Κάποια θεωρητικά μοντέλα μπορούν να ερμηνεύσουν δομές αυτού του μεγέθους. Άλλα όχι. Η έρευνα συνεχίζεται».

[via]