دانشمندان موفق به شناسایی بزرگترین ساختار ابرمقیاس تاییدشده در کیهان شدهاند که حدود ۱.۴ میلیارد سال نوری امتداد دارد.
به گزارش سرویس نجوم تکناک، این ساختار عظیم از کهکشانها، خوشههای کهکشانی و ماده تاریک تشکیل شده است که تحت تاثیر گرانش به یکدیگر پیوند خوردهاند.
این ساختار، “Quipu” نامگذاری شده است و بیشتر از ماده تاریک (مادهای نامرئی که تنها از طریق اثرات گرانشی آن قابل ردیابی است) تشکیل شده است. این کشف در جریان پروژه نقشهبرداری خوشههای کهکشانی و با استفاده از دادههای ماهواره پرتو ایکس ROSAT انجام شد؛ ماهوارهای که نخستین ماموریت جامع برای نقشهبرداری کل آسمان در طیف پرتو ایکس محسوب میشود. این پژوهش با هدایت مشترک موسسه فیزیک فرازمینی ماکس پلانک و موسسه فیزیک ماکس پلانک و با همکاری پژوهشگران اسپانیایی و آفریقای جنوبی انجام گرفته است.
بیشتر بخوانید: یک سیارک تازه کشفشده از نزدیکی زمین عبور می کند
هانس بورینگر، مدیر این پروژه در تشریح یافتهها اعلام کرد که در بررسی توزیع خوشههای کهکشانی در بازه فاصلهای ۴۱۶ تا ۸۲۶ میلیون سال نوری، بزرگترین ساختار کیهان مشاهده شد که از بخشهای شمالی آسمان تا نزدیکی نواحی جنوبی امتداد دارد. ساختار Quipu شامل ۶۸ خوشه کهکشانی است و جرم کل آن حدود ۲.۴×۱۰^۱۷ جرم خورشیدی برآورد شده است؛ رقمی که آن را فراتر از ساختار عظیم «دیوار بزرگ اسلون» با طول حدود ۱.۱ میلیارد سال نوری قرار میدهد. ماهواره ROSAT که در سال ۱۹۹۰ توسط موسسه فیزیک فرازمینی ماکس پلانک ساخته شد، نقش بنیادینی در این کشف ایفا کرد. این ماموریت نخستین نقشهبرداری تمامآسمانی در پرتو ایکس با وضوح بالا را انجام داد و با شناسایی گاز داغ میانکهکشانی در خوشهها، نخستین کاتالوگ جامع از این ساختارها را ایجاد کرد.
برای مطالعه بیشتر: تلسکوپ جیمز وب دقیقترین نقشه شبکه کیهانی جهان را ثبت کرد
یواخیم ترومپر، مدیر پروژه ROSAT یادآور شد که این دادهها پایه شکلگیری یک نقشه سهبعدی دقیق از توزیع ماده در کیهان شدهاند؛ نقشهای که طی سالهای بعد به تدریج تکمیل شد و در نهایت ساختار Quipu را به عنوان بزرگترین ساختار شناختهشده در بازه یک میلیارد سال نوری از زمین آشکار کرد. همچنین این مطالعه بر اهمیت در نظر گرفتن اثرات ساختارهای بزرگمقیاس در محاسبات کیهانشناسی تاکید دارد. برای تعیین دقیق پارامترهای بنیادین کیهان (از جمله نرخ انبساط، چگالی ماده، هندسه فضازمان و تاریخچه تکامل جهان) لازم است اثراتی نظیر تغییرات در تابش پسزمینه کیهانی (CMB)، اعوجاج ناشی از عدسی گرانشی و جریانهای کیهانی ناشی از تمرکز جرم در مقیاسهایی تا ۲۵۰ مگاپارسک (معادل حدود ۳.۲۶ میلیون سال نوری است) لحاظ شود.
تیم پژوهشی در نخستین تحلیل تمامآسمانی از ساختارهای مقیاسبزرگ کیهان در بازه فاصلهای ۱۳۰ تا ۲۵۰ مگاپارسک، مجموعهای از ابرساختارها را شناسایی کرد که در میان آنها “Quipu” با بیش از ۴۰۰ مگاپارسک طول و جرمی در حدود ۲×۱۰^۱۷ جرم خورشیدی، بزرگترین نمونه محسوب میشود. این نتایج نشان میدهد که چنین ساختارهایی، پدیدههایی استثنایی یا نادر نیستند، بلکه بخشی جداییناپذیر از معماری کیهان به حساب میآیند. بر اساس دادهها، این ابرساختارها حدود ۴۵ درصد از خوشههای کهکشانی، ۳۰ درصد از کهکشانها، ۲۵ درصد از ماده کل کیهان و نزدیک به ۱۳ درصد از حجم فضازمان را در بر میگیرند؛ آماری که نقش بنیادین آنها را در ساختاردهی به کیهان نشان میدهد. همچنین چگالی کهکشانی در پیرامون این ساختارها به طور معناداری بالاتر از نواحی ایزوله گزارش شده است. شبیهسازیهای مبتنی بر مدل استاندارد ΛCDM (که در آن Λ نشاندهنده انرژی تاریک و CDM بیانگر ماده تاریک سرد است) نیز تشکیل چنین ساختارهایی را بازتولید میکند و از اعتبار مشاهدات پشتیبانی مینماید.
مرتبط: تلسکوپ فضایی هابل پس از ۲۵ سال رازهای تازهای از سحابی خرچنگ فاش کرد
در ادامه، پژوهشگران اثر احتمالی این ابرساختارها را بر تابش زمینه کیهانی (CMB) از طریق «اثر ساکس–ولف یکپارچه» مورد بررسی قرار دادند؛ پدیدهای که در آن عبور فوتونها از میدانهای گرانشی در حال تحول باعث تغییرات ظریف در دمای CMB میشود. تحلیل دادههای ماهواره پلانک وجود سیگنالی همراستا با پیشبینیها را نشان داد، هرچند سطح معناداری آماری آن پایین بوده و در حد شواهد اولیه باقی مانده است. گایونگ چون در این زمینه تاکید کرد: «حتی اصلاحاتی در حد چند درصد نیز با افزایش دقت مشاهدات کیهانشناسی به عاملی تعیینکننده تبدیل خواهند شد.»
نام “Quipu” از سیستم گرهای ثبت اطلاعات در تمدن اینکا الهام گرفته شده است؛ ساختاری که از نظر بصری با رشتهای اصلی و شاخههای جانبی شباهت قابل توجهی به این بزرگترین ساختار کیهان دارد. همچنین این نام به نقش رصدخانه جنوبی اروپا در شیلی اشاره دارد؛ جایی که بخش قابل توجهی از اندازهگیریهای فاصلهای انجام شده است. نمونههای تاریخی quipu اکنون در موزه هنر پیشاکلمبی شیلی نگهداری میشوند و این پیوندی نمادین میان کیهانشناسی مدرن و میراث تمدنی بشر ایجاد میکند. این یافته نهتنها در بازنگری نقشه ساختار کیهان اهمیت دارد، بلکه ابزار مهمی برای آزمون مدل استاندارد کیهانشناسی و بررسی فرایندهای شکلگیری و تکامل کهکشانها در محیطهای متفاوت فراهم میکند. نتایج نشان میدهد که ابرساختارهای عظیم کیهانی میتوانند حتی بر دقیقترین اندازهگیریهای کیهانشناسی امروز نیز اثر بگذارند.
