Galaksija Rimska cesta, ki v premeru meri od 100.000 do 180.000 svetlobnih let (31–55 kiloparsekov) in vsebuje od 100 do 400 milijard zvezd, je tako ogromna, da šokira um. In vendar, ko gre za obsežno strukturo vesolja, je naša galaksija le kapljica v vedru. Če pogledamo dlje, so astronomi opazili, da galaksije tvorijo kopice, ki nato tvorijo superjate - največje znane strukture v vesolju.
Superjata, v kateri prebiva naša galaksija, je znana kot Laniakea Supercluster , ki obsega 500 milijonov svetlobnih let. Toda zahvaljujoč a nova študija s strani skupine indijskih astronomov je bila pravkar identificirana nova superjata, ki spravlja v sramoto vse prej znane. Ta superjata, znana kot Saraswati, ima premer več kot 650 milijonov svetlobnih let (200 megaparsekov), zaradi česar je ena največjih velikih struktur v znanem vesolju.
Študija, ki se je pred kratkim pojavila vThe Astrophysical Journalpod naslovom ' Saraswati: izjemno masivna superjata ~ 200 megaparsecska lestvica ',so izvedli astronomi iz Inter univerzitetni center za astronomijo in astrofiziko (IUCAA) in Indijski inštitut za znanstveno izobraževanje in raziskave (IISER), s pomočjo številnih indijskih univerz.
Porazdelitev galaksij iz Sloan Digital Sky Survey (SDSS) v superjatu Saraswati. Zasluge: IUCAA
Zaradi svoje študije se je ekipa oprla na podatke, ki jih je pridobil Sloan Digital Sky Survey (SDSS), da bi preučili obsežno strukturo vesolja. V preteklosti so astronomi ugotovili, da je kozmos hierarhično sestavljen, pri čemer so galaksije razporejene v jate, superjate, plošče, stene in filamente. Ti so ločeni z ogromnimi kozmičnimi prazninami, ki skupaj ustvarjajo obsežno strukturo 'kozmičnega spleta' vesolja.
Superjate, ki so največje koherentne strukture v kozmičnem spletu, so v bistvu verige galaksij in galaksij, ki se lahko raztezajo na stotine milijonov svetlobnih let in vsebujejo trilijone zvezd. Na koncu je ekipa našla superjato, ki se nahaja približno 4 milijarde (1226 megaparsekov) svetlobnih let od Zemlje – v ozvezdju Ribi –, ki je široka 600 milijonov svetlobnih let in lahko vsebuje masni ekvivalent več kot 20 milijonov milijard sonc.
Tej supergrudi so dali ime 'Saraswati', ime starodavne reke, ki je imela pomembno vlogo pri nastanku indijske civilizacije. Saraswait je tudi ime boginje, ki jo danes v Indiji častijo kot varuho nebesnih rek in boginjo znanja, glasbe, umetnosti, modrosti in narave. Ta najdba je bila še posebej presenetljiva, saj je bil Saraswati starejši od pričakovanega.
V bistvu se je superjata pojavila v podatkih SDSS, kot bi se, ko je bilo Vesolje staro približno 10 milijard let. Torej ne samo, da je Saraswati ena največjih superjat, odkritih do zdaj, ampak njen obstoj sproža nekaj resnih vprašanj o naših trenutnih kozmoloških modelih. V bistvu prevladujoči model kozmične evolucije ne predvideva, da bi takšna nadgradnja lahko obstajala, ko je bilo vesolje staro 10 milijard let.
Diagram modela Lambda-CDM, ki prikazuje kozmično evolucijo iz obdobja velikega poka/inflacije in kasnejšo širitev vesolja. Zasluge: Alex Mittelmann.
Ta teorija, znana kot model 'hladne temne snovi', predvideva, da so se majhne strukture (tj. galaksije) najprej oblikovale v vesolju in nato združile v večje strukture. Čeprav obstajajo razlike v tem modelu, nobena ne predvideva, da bi nekaj tako velikega, kot je Saraswati, lahko obstajalo pred 4 milijardami let. Zaradi tega odkritje morda zahteva od astronomov, da ponovno premislijo svoje teorije o tem, kako je Vesolje postalo to, kar je danes.
Poenostavljeno povedano, superjata Saraswati je nastala v času, ko je temna energija začela prevladovati pri oblikovanju struktur, ki je nadomestila gravitacijo kot glavno silo, ki oblikuje kozmično evolucijo. Kot je Joydeep Bagchi, raziskovalec iz IUCAA in glavni avtor prispevka ter soavtor Shishir Sankhyayan (iz IISER) pojasnil v IUCAA izjava za javnost :
''Bili smo zelo presenečeni, ko smo opazili to velikansko steno podobno superjato galaksij ... Ta superjata je jasno vpeta v veliko mrežo kozmičnih filamentov, ki jih sledijo kopice in velike praznine. Prej so poročali le o nekaj sorazmerno velikih superjatih, na primer o 'Shapleyjevi koncentraciji' ali 'Sloanovem velikem zidu' v bližnjem vesolju, medtem ko je superjata 'Saraswati' veliko bolj oddaljena. Naše delo bo pomagalo osvetliti zmedeno vprašanje; kako so se tako izjemno velike, izrazite izboljšave gostote snovi oblikovale milijarde let v preteklosti, ko je skrivnostna Temna energija pravkar začela prevladovati pri oblikovanju strukture.''
Kot tako lahko odkritje te najbolj množične superjat osvetli, kako in kdaj je temna energija igrala pomembno vlogo pri nastanku superjat. Prav tako odpira vrata drugim kozmološkim teorijam, ki so v konkurenci z modelom CDM, ki lahko ponudi bolj dosledne razlage, zakaj bi Saraswati lahko obstajal 10 milijard let po velikem poku.
Ena stvar je jasna misel: to odkritje predstavlja vznemirljivo priložnost za nove raziskave kozmične formacije in evolucije. S pomočjo novih instrumentov in opazovalnih naprav bodo lahko astronomi v prihodnjih letih natančneje pogledali Saraswait in druge superjače ter preučili, kako vplivajo na njihovo kozmično okolje.
Nadaljnje branje: IUCAA , The Astrophysical Journal