Σε μια ανακάλυψη που προκαλεί δέος και επαναπροσδιορίζει την κατανόηση μας για τη μηχανική του Σύμπαντος, αστρονόμοι εντόπισαν πρόσφατα αυτό που φαίνεται να είναι η μεγαλύτερη περιστρεφόμενη δομή που έχει καταγραφεί ποτέ.
Πρόκειται για ένα γιγαντιαίο κοσμικό νήμα (filament), μια «λεωφόρο» ύλης που εκτείνεται σε μήκος 50 εκατομμυρίων ετών φωτός, η οποία δεν στέκεται ακίνητη στο Διάστημα, αλλά περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της, συμπαρασύροντας γαλαξίες σε έναν αστρικό χορό τεραστίων διαστάσεων.
Η μελέτη, της οποίας ηγείται μια διεθνής ομάδα με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης, αποκαλύπτει ότι αυτή η κολοσσιαία δομή βρίσκεται περίπου 140 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά από τη Γη. Στο εσωτερικό αυτού του νήματος, οι επιστήμονες εντόπισαν μια «λεπτή» αλυσίδα γαλαξιών, μήκους 5,5 εκατομμυρίων ετών φωτός, η οποία κινείται συντονισμένα, θυμίζοντας τη λειτουργία ενός τεράστιου μηχανισμού.
Το «Κοσμικό Λούνα Παρκ»
Για να περιγράψουν την πολυπλοκότητα της κίνησης, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια γλαφυρή παρομοίωση: το γνωστό παιχνίδι με τα περιστρεφόμενα φλιτζάνια στα λούνα παρκ. Όπως εξήγησε η Δρ. Lyla Jung, επικεφαλής της έρευνας από το Τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης, η ανακάλυψη δεν αφορά μόνο το μέγεθος της δομής, αλλά τον συνδυασμό των κινήσεων.
«Φανταστείτε το παιχνίδι με τα φλιτζάνια. Κάθε γαλαξίας είναι σαν ένα φλιτζάνι που περιστρέφεται γύρω από τον εαυτό του. Όμως, ταυτόχρονα, ολόκληρη η πλατφόρμα πάνω στην οποία "κάθονται" αυτοί οι γαλαξίες —το κοσμικό νήμα— περιστρέφεται και αυτή». Αυτή η διπλή κίνηση προσφέρει στους επιστήμονες μια σπάνια και πολύτιμη ματιά στο πώς οι γαλαξίες αποκτούν την περιστροφή τους (το σπιν) από τις γιγαντιαίες δομές που τους φιλοξενούν.
Πώς Έγινε η Ανακάλυψη
Τα κοσμικά νήματα είναι ουσιαστικά ο σκελετός του Σύμπαντος. Αποτελούνται από Σκοτεινή Ύλη και αέριο και συνδέουν σμήνη γαλαξιών μεταξύ τους, δημιουργώντας τον λεγόμενο «κοσμικό ιστό». Παρά το τεράστιο μέγεθός τους, η ανίχνευση της περιστροφής τους είναι εξαιρετικά δύσκολη, καθώς είναι διάχυτα και αμυδρά.
Η ομάδα των αστρονόμων χρησιμοποίησε δεδομένα από την έρευνα MIGHTEE (MeerKAT International GHz Tiered Extragalactic Exploration), σε συνδυασμό με οπτικές παρατηρήσεις από το φασματοσκοπικό όργανο DESI και την έρευνα SDSS (Sloan Digital Sky Survey). Εστιάζοντας σε 14 γαλαξίες πλούσιους σε υδρογόνο που βρίσκονταν μέσα στο νήμα, παρατήρησαν κάτι παράδοξο: οι γαλαξίες στη μία πλευρά του νήματος απομακρύνονταν από εμάς (redshift), ενώ αυτοί στην άλλη πλευρά μας πλησίαζαν (blueshift).
Αυτό το μοτίβο κίνησης Doppler ήταν που πρόδωσε την περιστροφή ολόκληρης της δομής. Οι γαλαξίες δεν κινούνταν τυχαία, αλλά εκτελούσαν μια τροχιά γύρω από τη «ραχοκοκαλιά» του νήματος, αποδεικνύοντας ότι υπάρχει μεταφορά στροφορμής από τη μεγάλη κλίμακα προς τη μικρότερη.
Γιατί Είναι Σημαντικό;
Μέχρι πρότινος, οι επιστήμονες γνώριζαν ότι τα σμήνη γαλαξιών μπορούν να περιστρέφονται αργά, αλλά δεν ήταν ξεκάθαρο αν τα ακόμη μεγαλύτερα κοσμικά νήματα μπορούσαν να κάνουν το ίδιο.
Το γεγονός ότι μια δομή τέτοιου μεγέθους περιστρέφεται, θέτει νέα ερωτήματα για τη φύση της βαρύτητας και τη δυναμική του πρώιμου Σύμπαντος. Ποιος μηχανισμός έδωσε την αρχική ώθηση για αυτή την περιστροφή; Είναι αυτή η συμπεριφορά ο κανόνας ή η εξαίρεση στον κοσμικό ιστό;
Η απάντηση σε αυτά τα ερωτήματα θα μπορούσε να μας βοηθήσει να καταλάβουμε καλύτερα πώς σχηματίστηκαν οι γαλαξίες και πώς εξελίχθηκε το Σύμπαν από το Big Bang μέχρι σήμερα. Το συγκεκριμένο νήμα φαίνεται να είναι μια σχετικά «νεαρή» και αδιατάρακτη δομή, γεγονός που το καθιστά ιδανικό εργαστήριο για τη μελέτη αυτών των φαινομένων.
Το Μέλλον της Κοσμολογικής Έρευνας
Με την τεχνολογία των τηλεσκοπίων να βελτιώνεται συνεχώς, οι αστρονόμοι ελπίζουν να εντοπίσουν και άλλα παρόμοια περιστρεφόμενα νήματα. Αν αποδειχθεί ότι η περιστροφή σε αυτές τις κλίμακες είναι συχνό φαινόμενο, ίσως χρειαστεί να αναθεωρήσουμε τα μοντέλα μας για τον σχηματισμό των μεγάλων δομών του Σύμπαντος.
