Karanlık Madde ve Evren

Evrene geniş, görünmez bir ağ, nüfuzları uzayda dokunuyor. Ancak uzayda gördüğümüz konuyu düzenlemeye rağmen, bu karanlık ağ görünmezdir. Bunun nedeni , yerçekimi çeken ancak ışık yaymayan karanlık maddeden oluşmasıdır .

Yani, web şimdiye kadar görünmezdi. İlk kez, araştırmacılar evrenin en karanlık köşelerini aydınlattı.

Uzun zaman önce, evren şimdi olduğundan daha sıcak, daha küçük ve daha yoğundu. Ayrıca, ortalama olarak, çok daha sıkıcıydı. Yoğunlukta yer yer çok fazla değişiklik yoktu. Elbette, alan genel olarak çok daha sıkışıktı, ancak genç evrende, nereye gittiğiniz önemli değil, işler hemen hemen aynıydı.

Ancak yoğunlukta küçük, rastgele farklılıklar vardı. Bu külçeler çevresindeki mahallelerden biraz daha fazla kütleçekimsel bir çekişe sahipti ve bu yüzden madde onlara akma eğilimindeydi. Bu şekilde büyüyerek, daha güçlü bir yerçekimi etkisi geliştirdiler, daha fazla madde çektiler, daha büyük olmalarına neden oldular, vb. Milyarlarca yıl boyunca devam etti. Eşzamanlı olarak, külçeler büyüdükçe aralarındaki boşluklar boşaldı.

Kozmik zaman boyunca zenginler zenginleşti ve yoksullar fakirleşti.

Sonunda, yoğun yamalar ilk yıldızlar, galaksiler ve kümeler haline gelirken, aralarındaki boşluklar büyük kozmik boşluklar haline geldi.

Şimdi, 13.8 milyar yıl süren bu devasa inşaat projesinde iş henüz bitmedi. Madde hala boşluklardan akıyor, yoğun, zengin kümelere akan gökada gruplarına katılıyor. Bugün sahip olduğumuz şey, geniş, karmaşık bir filaman ağıdır: kozmik ağ.

Evrenimizdeki maddenin büyük çoğunluğu karanlıktır; ışıkla veya yıldızlar ve gaz bulutları ve diğer ilginç şeyler olarak gördüğümüz “normal” maddelerle etkileşime girmez. Sonuç olarak, kozmik ağın çoğu bizim için tamamen görünmezdir. Neyse ki, karanlık madde biriktiğinde, eğlenceye katılmak için düzenli bir madde de sürükler.

Karanlık maddenin yerçekimi fısıltılarının birleşmek için yeterince düzenli maddeyi etkilediği evrenimizin en yoğun ceplerinde ışığı görüyoruz: Düzenli madde kendini yıldızlara dönüştürdü.

Uzak, siyah bir deniz kıyısı üzerindeki bir deniz feneri gibi, yıldızlar ve galaksiler bize gizli karanlık maddenin nerede saklandığını söyler ve bize kozmik ağın gerçek yapısının hayalet bir taslağını verir.

Bu taraflı görüşle, kümeleri kolayca görebiliriz. Kırmızı göz uçuşundan görülen dev şehirler gibi çıkıyorlar. Bu yapılarda muazzam miktarda karanlık madde olduğunu kesin olarak biliyoruz, çünkü birçok galaksiyi bir araya getirmek için çok fazla yerçekimsel dalgaya ihtiyacınız var.

Ve spektrumun karşı ucunda, boşlukları kolayca tespit edebiliriz; onlar her şeyin olmadığı yerlerdir. Bu alanları aydınlatacak hiçbir gökada olmadığı için, bunların gerçekten boş olduklarını biliyoruz.

Ancak kozmik ağın ihtişamı, filamanların kendilerinin hassas çizgilerinde yatmaktadır. Milyonlarca ışık yılı boyunca uzanan bu ince gökada dalları, siyah boşluklardan geçen ve parlak kentsel kümeleri birbirine bağlayan büyük kozmik otoyollar gibi davranıyor.

Kozmik ağdaki filamanlar, ağın üzerinde çalışılması en zor olanlardır. Bazı galaksileri var ama çok değil. Ve her türlü uzunluk ve yönelime sahiptirler; Buna karşılık, kümeler ve boşluklar geometrik çocuk oyuncağıdır. Dolayısıyla, filamentlerin varlığını bilmemize rağmen, bilgisayar simülasyonları yoluyla, onlarca yıldır, aslında, onları görmekte zorlandık.

Son zamanlarda, bir gökbilimciler ekibi, kozmik ağımızı haritalamak ve 29 Ocak sonuçlarını arXiv veritabanında yayınlamak için büyük bir ilerleme kaydetti . İşte işe nasıl geçtiler:

İlk olarak, Baryon Salınım Spektroskopik Araştırma (BOSS) araştırmasından ışıklı kırmızı galaksiler (LRG’ler) kataloğunu aldılar. LRG’ler büyük gökada canavarlarıdır ve yoğun karanlık madde lekelerinin merkezlerinde oturma eğilimindedirler. Ve eğer LRG’ler en yoğun bölgelerde oturuyorsa, onları bağlayan çizgiler daha hassas filamanlardan yapılmalıdır.

Ancak iki LRG arasındaki boşluğa bakmak üretken olmayacak; orada çok fazla şey yok. Böylece, takım binlerce çift LRG aldı, onları yeniden hizaladı ve bileşik bir görüntü oluşturmak için üst üste yığtı.

Bu yığılmış görüntüyü kullanarak, bilim adamları görebilecekleri tüm gökadaları saydılar ve toplam ışık katkısını topladılar. Bu, araştırmacıların LRG’ler arasındaki filamentleri ne kadar normal maddenin oluşturduğunu ölçmelerine izin verdi. Daha sonra, araştırmacılar filamanların arkasındaki galaksilere ve özellikle şekillerine baktılar.

Bu arka plan gökadalarından gelen ışık, araya giren filamanları deldiğinden, bu filamanlardaki karanlık maddeden gelen yerçekimi , ışığı hafifçe sürükledi ve bu gökadaların görüntülerini çok az değiştirdi. Takım (bilim adamları tarafından “kesme” olarak adlandırılan) miktarını ölçerek, filamentlerdeki karanlık madde miktarını tahmin edebildi.

Bu önlem, teorik tahminlerle (karanlık maddenin varlığı için bir başka nokta) sıralandı. Bilim adamları ayrıca filamanların tamamen karanlık olmadığını doğruladılar. Filamanlardaki her 351 güneş değerinde kütle için 1 güneş değerinde ışık çıkışı vardı.

Bu, filamanların ham bir haritasıdır, ancak birincisi ve kozmik ağımız çoğunlukla karanlıkken, tamamen siyah olmadığını kesinlikle gösteriyor.