היקום מחלחל על ידי רשת עצומה ובלתי נראית, שקוויותיה אורגות בחלל. אך למרות ארגון העניין שאנו רואים בחלל, רשת חשוכה זו אינה נראית. הסיבה לכך היא שהיא מורכבת מחומר אפל, המפעיל משיכה כבידתית אך אינו פולט אור.
כלומר, האינטרנט היה נראה עד כה. לראשונה האירו החוקרים כמה מהפינות החשוכות ביותר ביקום.
אריגת רשת
לפני זמן רב, היקום היה חם יותר, קטן וצפוף מכפי שהוא כעת. זה היה גם, בממוצע, הרבה יותר משעמם. לא הייתה שונות רבה בצפיפות ממקום למקום. בטח, החלל היה דחוס הרבה יותר בסך הכל, אך ביקום הצעיר, לא משנה לאן נסעתם, הדברים היו די זהים.
אבל היו הבדלים זעירים ואקראיים בצפיפות. אותם נאגטס קיבלו משיכה כבידה מעט יותר משכונתם הסובבת, ולכן החומר נטה לזרום לתוכם. ככל שגדלו בצורה זו הם פיתחו השפעה כבידה חזקה עוד יותר, תוך שהם מושכים יותר חומר, גורמים להם להיות גדולים יותר וכן הלאה וכן הלאה במשך מיליארדי שנים. במקביל, ככל שגדלו הנאגטס, התרוקנו החללים ביניהם.
במהלך הזמן הקוסמי, העשירים התעשרו והעניים התעשרו.
בסופו של דבר, המדבקות הצפופות גדלו והפכו לכוכבים, הגלקסיות והאשכולים הראשונים, בעוד שהמרווחים שביניהם הפכו לחללים הקוסמיים הגדולים.
כעת, 13.8 מיליארד שנה לתוך פרויקט הבנייה המסיבי הזה, העבודה לא מסתיימת. הנושא עדיין זורם מהחללים, ומצטרף לקבוצות גלקסיות הזורמות לאשכולות צפופים ועשירים. מה שיש לנו כיום הוא רשת ענקית ומורכבת של חוטי חומר: הרשת הקוסמית.
אור בחושך
הרוב המכריע של החומר ביקום שלנו הוא חשוך; זה לא מתקשר עם אור או עם אף אחד מהחומר ה"רגיל "שאנחנו רואים ככוכבים וענני גז ושאר דברים מעניינים. כתוצאה מכך, חלק גדול מהאינטרנט הקוסמי אינו נראה לנו לחלוטין. למרבה המזל, איפה שהחומר האפל מאחד, הוא גם גורר לאורך חומר רגיל כדי להצטרף לכיף.
בכיסים הצפופים ביותר של היקום שלנו, שם לחישות הכבידה של חומר אפל השפיעו על חומר רגיל מספיק כדי להתלכד, אנו רואים אור: החומר הרגיל הפך את עצמו לכוכבים.
כמו מגדלור על שפת ים רחוקה ושחורה, הכוכבים והגלקסיות מספרים לנו היכן האורב החומר הכהה מסתתר, ומעניקים לנו מתווה רפואי למבנה האמיתי של הרשת הקוסמית.
בראייה מוטה זו אנו יכולים לראות בקלות את האשכולות. הם צצים כמו ערי ענק שנראו ממעוף עיניים אדומות. אנו יודעים בוודאות שיש כמות אדירה של חומר אפל במבנים האלה, מכיוון שאתה זקוק להרבה כוח כבידה כדי לאגד יחד את הגלקסיות הרבות.
ובקצה הנגדי של הספקטרום, אנו יכולים לאתר בקלות את החללים; הם המקומות שבהם כל העניין אינו. מכיוון שאין גלקסיות המאירות את החללים הללו, אנו יודעים שהם, באופן כללי, ריקים באמת.
אולם פאר האינטרנט הקוסמי טמון בקווים העדינים של החוטים עצמם. קנוני הגלקסיות הדקים, נמתחים במשך מיליוני שנות אור, פועלים כמו הכבישים המהירים הקוסמיים הגדולים החוצים חללים שחורים, ומחברים בין אשכולות עירוניים בהירים.
דרך עדשה עמומה
חוטים אלו ברשת הקוסמית הם החלק הקשה ביותר באינטרנט. יש להם כמה גלקסיות אבל לא הרבה. ויש להם כל מיני אורכים וכיוונים; לשם השוואה, האשכולות והחללים הם משחק ילדים גיאומטרי. אז למרות שידענו על קיומם של נימים, באמצעות הדמיות ממוחשבות, במשך עשרות שנים, התקשינו למעשה, אתם יודעים, לראות אותם.
אולם לאחרונה, צוות אסטרונומים עשה התקדמות משמעותית במיפוי הרשת הקוסמית שלנו, ופרסם את תוצאותיהם ב- 29 בינואר במאגר arXiv. כך הם עברו לעסקים:
ראשית, הם לקחו קטלוג של מה שנקרא גלקסיות אדומות זוהרות (LRGs) מסקר ספקטרוסקופיה של Baryon Oscillation Spvey (BOSS). LRGs הם חיות גלקסיות מסיביות, והם נוטים לשבת במרכזם של גבעות צפופות של חומר אפל. ואם ה- LRG יושבים באזורים הצפופים ביותר, אז הקווים המחברים ביניהם צריכים להיות עשויים מהחוטים העדינים יותר.
אבל בהייה במרחב שבין שני LRGs לא תהיה פרודוקטיבית; אין שם הרבה דברים. אז הצוות לקח אלפי זוגות LRG, ייעד אותם מחדש וערמו אותם אחד על השני כדי ליצור תמונה מורכבת.
בעזרת תמונה מוערמת זו, ספרו המדענים את כל הגלקסיות שיכלו לראות, והוסיפו את תרומת האור הכוללת שלהם. זה איפשר לחוקרים למדוד כמה חומר נורמלי מרכיב את החוטים בין ה- LRGs. בשלב הבא, החוקרים הסתכלו על הגלקסיות שמאחורי החוטים, ובאופן ספציפי, על צורותיהם.
כאשר אור מגלקסיות הרקע הללו פילח את החוטים המתערבים, הכבידה מהחומר האפל באותם חוטים דחפה את האור בעדינות, והעברה עד כה מעט את הדימויים של הגלקסיות הללו. על ידי מדידת כמות הסטייה (שנקראה "גזירה" על ידי המדענים) הצליח הצוות להעריך את כמות החומר האפל בחוטים.
מדד זה מסודר עם תחזיות תיאורטיות (נקודה נוספת לקיומו של חומר אפל). המדענים גם אישרו כי הנימים אינם כהים לחלוטין. עבור כל 351 מסות שווה בשמש בחוטים, היה תפוקת אור של 1 שמשות.
זו מפה גסה של חוטים, אבל היא הראשונה, והיא בהחלט מראה שאמנם הרשת הקוסמית שלנו חשוכה ברובה, היא לא לגמרי שחורה.
פול מ. סוטר הוא אסטרופיזיקאי במכון סוני סטוני ברוק ובמכון פלטירון, המארח של Ask a Spaceman and Radio Space, ומחבר המקום שלך ביקום.
