המבנה הגדול ביותר ביקום עשוי להיות כתם גדול של כלום

נקודה קרה

צוות אסטרונומים מהמכון לאסטרונומיה באוניברסיטת הוואי במנואה בחן נתונים שנאספו על ידי לווין פלאנק לפני עשור, והגיע למסקנה מעניינת: יכול להיות שמצאנו את המבנה הגדול ביותר אי פעם ביקום, ו הסימן היחיד לכך הוא שום דבר - רק שטח ריק של 1.8 מיליארד שנות אור. זה גדול פי 18,000 מכל הגלקסיה שלנו.



החור הפעור הזה בחלל נצפה לראשונה כחפץ יוצא דופן בסריקה של קרינת הרקע של המיקרוגל הקוסמית משנת 2004. בסריקה מפורטת זו של השמים, היה שטח גדול של רקע נמוך מאוד, מה שנקרא 'נקודה קרה' (לכיוון הימני התחתון בתמונה למעלה). המודל הסטנדרטי של הקוסמולוגיה צופה שיהיו כתמים חמים וקרים בקרינת הרקע של היקום. אבל קיומו של פער כה גדול יכול להצביע על כך שחסר לנו חתיכת פאזל, או שיש בינינו לבין קטע השמיים משהו מאוד מאוד גדול.



איסטוואן סאפודי, שהוביל את העבודה באוניברסיטת הוואי, אומר כי הנתונים שנרכשו לאחרונה מצביעים על כך שהנקודה הקרה אכן נגרמת על ידי אזור ביקום עם צפיפות נמוכה מאוד של חומר. אמורות להיות כ -10,000 גלקסיות נוספות גלויות באזור זה, שנמצא במרחק של כ -3 מיליארד שנות אור. מבנה זה, המכונה באופן זמני 'supervoid', אינו ריק מבחינה טכנית. יש בו כ -20% מכמות החומר שהיית מצפה, שבמובן הקוסמולוגי הוא יוצא דופן מאוד. אסטרונומים מצפים שרק קומץ חללים בגודל כזה יתקיים ביקום כולו, וזה קרוב אלינו (יחסית).



קְרִינָה

הצוות הגיע למסקנה שבאמת קיים חלל גדול, ריק לרוב בחלל, על ידי שילוב של נתונים מהטלסקופ Pan-STARRS1 (PS1) מהוואי והלוויין Wide Field Survey Explorer (WISE) של נאס'א. PS1 תרם נתוני אורך גל אופטי ו- WISE סרק את האינפרא אדום. אז מה עם הנקודה הקרה? החוקרים מאמינים שזה מוסבר על ידי הדרך בה האור עובר דרך השטח העל .



דמיין שפוטון נכנס לריק. ככל שהוא מתרחק מהיקום הסביבתי הצפוף יותר, הוא ממיר אנרגיה קינטית לפוטנציאל כוח משיכה - הוא מאבד אנרגיה כמו מכונית החוצה במעלה גבעה. (האור לא מאט, כמובן, אבל הוא יכול לשנות את אורך הגל.) כאשר הוא יורד 'למטה' בצד השני ומשאיר את הריק, אתה עשוי לחשוב שהוא יצבור את האנרגיה הזו בחזרה, אבל יש את היקום המתרחב והמציק הזה. דָבָר. בעידן זה לוקח אור כדי לעבור דרך הווטר-על, היקום התרחב והפך לצפוף עוד יותר, כלומר פוטונים צוברים פחות אנרגיה לאחר שירדו במורד הגבעה הווירטואלית.



יתכן גם שאנחנו רואים רק רמזים ראשונים לסוג אקזוטי חדש של פיזיקה שלא שולבה לחלוטין במודל הסטנדרטי. זה עשוי להוות עדות נוספת לאנרגיה אפלה. אבל עדיין אין הרבה מה ללמוד.