To największa struktura we Wszechświecie. Ma ponad 1 mld lat świetlnych
Duże obiekty i duże liczby to w astronomii nic niezwykłego, naukowcy mają z nimi do czynienia na co dzień. W końcu zajmują się oni planetami, gwiazdami, galaktykami i innymi zapierającymi dech strukturami. Ale ta, którą odkryto, wprawia w zdumienie nawet astronomów. To największa struktura we Wszechświecie. Jej wielkość i masa stanowią duże wyzwanie dla ekspertów, wpływają na wyniki obserwacji przestrzeni kosmicznej i łamią ustalone wcześniej modele.
Największa struktura we Wszechświecie została nazwana Quipu (Kipu) na cześć pisma węzełkowego stosowanego przez Indian epoki prekolumbijskiej Ameryki Południowej. Zawiera ona 200 biliardów mas Słońca. Nawet w astronomii to niezwykle duża liczba. Szokuje także jej rozmiar, który wynosi ponad 1,3 miliarda lat świetlnych.
Poznanie Quipu jest istotne dla zrozumienia kosmosu
Patrząc na powyższe wielkości, nietrudno pojąć, że tak ogromna struktura musi w jakiś sposób wpływać na swoje otoczenie, a zrozumienie tego może być kluczowe dla dalszego poznania Wszechświata. Naukowcy podjęli więc wyzwanie, a jego wyniki zostały opublikowane w serwisie preprintów arXiv 31 stycznia 2025 r. Artykuł został przyjęty także do publikacji w czasopiśmie Astronomy and Astrophysics.
- Aby precyzyjnie określić parametry kosmologiczne, musimy zrozumieć wpływ lokalnej, wielkoskalowej struktury Wszechświata na pomiary – piszą autorzy. – Obejmują one modyfikacje mikrofalowego promieniowania tła, zniekształcenia obrazów nieba przez wielkoskalowe soczewkowanie grawitacyjne i wpływ wielkoskalowych ruchów strumieniowych na pomiary stałej Hubble’a.
Quipu i inne superstruktury mieszają w zrozumieniu kosmosu
Superstruktury to obiekty zawierające grupy gromad, galaktyk i supergromad. Są tak masywne, że podważają nasze rozumienie Wszechświata i jego ewolucji, a niekiedy wręcz łamią modele ewolucji kosmologicznej. Quipu wraz z czterema innymi odkrytymi superstrukturami (Shapley, Serpens-Corona Borealis, Hercules i Sculptor-Pegasus zaznaczonymi na mapie nieco wyżej) zawierają 45 proc. gromad galaktyk, 30 proc. galaktyk, 25 proc. materii, a przy tym zajmują tylko ułamek objętości wynoszący 13 proc.
Ale jaki związek ma ta struktura z systemem zapisu prekolumbijskich Indian? Łatwiej będzie to zrozumieć, gdy przyjrzymy się jednej z grafik. – Widok ten najlepiej oddaje obraz superstruktury jako długiego włókna z małymi włóknami bocznymi, co dało początek nazwie Quipu – wyjaśniają autorzy w swoim artykule.
Niesamowita masa tych superstruktur wywiera ogromny wpływ na próby obserwacji, pomiaru i zrozumienia kosmosu. – Te duże struktury pozostawiają swój ślad w obserwacjach kosmologicznych – piszą autorzy. Pozostawiają także ślady w mikrofalowym promieniowaniu tła (CMB). To promieniowanie reliktowe z Wielkiego Wybuchu, które jest też kluczowym dowodem na jego poparcie. Właściwości CMB odpowiadają teoretycznym przewidywaniom niemal z chirurgiczną precyzją, ale grawitacja superstruktur powoduje zmiany. Problem w tym, że te artefakty trudno odfiltrować podczas obserwacji, skutkiem czego zakłócają one lepsze zrozumienie promieniowania reliktowego, a tym samym słynnego zdarzenia, które dało początek wszystkiemu, co znamy.
Superstruktury mogą także wpływać na pomiary stałej Hubble’a – fundamentalnej wartości w kosmologii, opisującej rozszerzanie się Wszechświata. Mogą również zmieniać obrazy nieba przez wielkoskalowe soczewkowanie grawitacyjne skutkując błędami w pomiarach. Z drugiej strony gdy astronomowie i astrofizycy zbierają całą dotychczasową wiedzę, tworząc modele kosmologii Wielkiego Wybuchu, okazuje się, że przeprowadzane symulacje również tworzą struktury podobne do Quipu.
Jak to często bywa, potrzeba jeszcze więcej badań, aby zrozumieć te superstruktury. Co ciekawe, wg badania nie będą one wieczne. - W przyszłej ewolucji kosmicznej te nadbudowy z pewnością rozpadną się na kilka zapadających się jednostek. Są to zatem przejściowe konfiguracje – wyjaśniają Bohringer i jego współpracownicy.
Źródło: ScienceAlert
