Znanstvenici su napravili jednu od najpreciznijih karata svemirske materije, koja pokazuje da nešto ipak nedostaje u našem do sada najboljem modelu kozmosa. Stvorena objedinjavanjem podataka iz dvaju teleskopa koji promatraju različite vrste svjetlosti, nova je karta otkrila da je svemir manje "zgrudan" nego što su prethodni modeli predviđali - što je potencijalni znak da je ogromna kozmička mreža koja povezuje galaksije manje shvaćena nego što su znanstvenici mislili.

Prema našem trenutnom razumijevanju, kozmička mreža je gigantska mreža isprepletenih nebeskih superautocesta popločanih vodikovim plinom i tamnom tvari. Stvarajući svoj oblik u kaotičnim posljedicama Velikog praska, vitice mreže formirale su se kao nakupine uzavrele juhe mladog svemira; gdje se presijecalo više niti mreže i na kraju su se formirale galaksije. Ali nova karta, objavljena 31. siječnja kao tri odvojene studije u časopisu Physical Review D, pokazuje da je u mnogim dijelovima svemira materija manje skupljena i ravnomjernije raspoređena nego što teorija predviđala da bi trebalo biti.

"Čini se da ima nešto manje fluktuacija u sadašnjem svemiru nego što bismo predvidjeli pod pretpostavkom da je naš standardni kozmološki model usidren u ranom svemiru", rekao je koautor Eric Baxter, astrofizičar sa Sveučilišta na Havajima, prenosi Live Science.

Promatrali s dva teleskopa

Prema standardnom modelu kozmologije, svemir je počeo poprimati oblik nakon Velikog praska, kada je mladi kozmos vrvio česticama materije i antimaterije, koje su se pojavile samo da bi se međusobno uništile nakon kontakta. Većina gradivnih blokova svemira na ovaj je način izbrisala sama sebe, ali brzošireće tkivo prostor-vremena, zajedno s nekim kvantnim fluktuacijama, značilo je da su neki džepovi primordijalne plazme tu i tamo preživjeli.

Sila gravitacije ubrzo je stisnula te džepove plazme u sebe, zagrijavajući materiju dok je bila stisnuta bliže jedna drugoj do te mjere da su zvučni valovi koji putuju upola brzinom svjetlosti mreškali prema van iz nakupina plazme. Ti su valovi gurnuli materiju koja još nije bila uvučena u središte nakupine, gdje se zaustavila kao aureola oko nje. U tom je trenutku većina svemirske materije bila raspoređena kao niz tankih filmova koji okružuju bezbrojne kozmičke praznine, poput gnijezda mjehurića od sapunice u sudoperu.

Nakon što se ta tvar, prvenstveno vodik i helij, dovoljno ohladila, dalje se zgrušavala da bi rodila prve zvijezde, koje su zauzvrat stvarale sve teže i teže elemente kroz nuklearnu fuziju. Kako bi odredili kako se kozmička mreža isprela, istraživači su kombinirali promatranja snimljena Dark Energy Surveyom u Čileu - koji je skenirao nebo u skoro ultraljubičastim, vidljivim i infracrvenim frekvencijama od 2013. do 2019. godine i teleskopom Južnog pola, koji se nalazi na Antarktici i proučava mikrovalne emisije koje čine kozmičku mikrovalnu pozadinu — najstariju svjetlost u svemiru.

Kako stvar funkcionira

Iako promatraju različite valne duljine svjetlosti, oba teleskopa koriste tehniku ​​koja se zove gravitacijska leća za mapiranje nakupljanja materije. S ovim pristupom, istraživači su koristili podatke s oba teleskopa kako bi točno odredili lokaciju materije i uklonili pogreške iz skupa podataka jednog teleskopa uspoređujući ga s podacima drugog.

"Funkcionira kao unakrsna provjera, tako da postaje mnogo robusnije mjerenje nego da ste samo upotrijebili jedno ili drugo", rekao je jedan od glavnih autora Chihway Chang, astrofizičar sa Sveučilišta u Chicagu. Karta kozmičke materije koju su izradili istraživači u potpunosti je odgovarala dosadašnjem razumijevanju kako je svemir evoluirao, osim ključne razlike: bila je ravnomjernije raspoređena i manje skupljena nego što bi sugerirao standardni model kozmologije.

Postoje dvije mogućnosti za objašnjenje ove razlike. Prvi je da svemir jednostavno promatramo previše neprecizno i ​​da će očito odstupanje od modela nestati kada dobijemo bolje alate za promatranje kozmosa. Druga, i značajnija, mogućnost je da našem kozmološkom modelu nedostaju neka ozbiljnija znanja fizike. Da bismo otkrili koji je od njih istinit, trebat će više unakrsnih istraživanja i mapiranja, kao i dublje razumijevanje kozmoloških ograničenja koja vežu pjenu od sapunice svemira. "Nema poznatog fizičkog objašnjenja za ovu razliku", napisali su istraživači u jednoj od studija.