Galaktyka Drogi Mlecznej, której średnica wynosi od 100 000 do 180 000 lat świetlnych (31 - 55 kiloparseków) i zawiera 100 do 400 miliardów gwiazd, jest tak ogromna, że oszałamia umysł. A jednak, jeśli chodzi o strukturę Wszechświata na dużą skalę, nasza galaktyka jest tylko kroplą w wiadrze. Patrząc dalej, astronomowie zauważyli, że galaktyki tworzą gromady, które z kolei tworzą supergromady - największe znane struktury we Wszechświecie.
Supergromada, w której przebywa nasza galaktyka, znana jest jako Supergromada Laniakea, która rozciąga się na 500 milionów lat świetlnych. Ale dzięki nowym badaniom zespołu indyjskich astronomów właśnie zidentyfikowano nową supergromadę, która zawstydza wszystkich wcześniej znanych. Ta supergromada, znana jako Saraswati, ma średnicę ponad 650 milionów lat świetlnych (200 megaparseków), co czyni ją jedną z największych struktur wielkoskalowych w znanym Wszechświecie.
Badanie, które niedawno pojawiło się w The Astrophysical Journal pod tytułem „Saraswati: wyjątkowo ogromna ~ 200 megaparsek supergromada”, został przeprowadzony przez astronomów z Inter University Center for Astronomy & Astrophysics (IUCAA) i Indian Institute of Science Education and Research (IISER), przy pomocy wielu indyjskich uniwersytetów.
Na potrzeby swoich badań zespół polegał na danych uzyskanych w Sloan Digital Sky Survey (SDSS) w celu zbadania wielkoskalowej struktury Wszechświata. W przeszłości astronomowie odkryli, że kosmos jest zhierarchizowany hierarchicznie, a galaktyki są rozmieszczone w gromadach, supergromadach, arkuszach, ścianach i włóknach. Są one oddzielone ogromnymi kosmicznymi pustkami, które razem tworzą rozległą strukturę „Kosmicznej Sieci” Wszechświata.
Supergromady, które są największymi spójnymi strukturami w Kosmicznej Sieci, są w zasadzie łańcuchami galaktyk i gromad galaktyk, które mogą rozciągać się przez setki milionów lat świetlnych i zawierają tryliony gwiazd. Ostatecznie zespół znalazł supergromadę znajdującą się około 4 miliardów (1226 megaparseków) lat świetlnych od Ziemi - w gwiazdozbiorze Ryby - o szerokości 600 milionów lat świetlnych i może zawierać równowartość ponad 20 milionów miliardów słońc.
Nadali tej supergromadzie nazwę „Saraswati”, nazwę starożytnej rzeki, która odegrała ważną rolę w powstaniu cywilizacji indyjskiej. Saraswait to także imię bogini, która jest dziś czczona w Indiach jako strażnik niebiańskich rzek i bogini wiedzy, muzyki, sztuki, mądrości i natury. To odkrycie było szczególnie zaskakujące, biorąc pod uwagę, że Saraswati był starszy niż się spodziewano.
Zasadniczo supergromada pojawiła się w danych SDSS, podobnie jak wtedy, gdy Wszechświat miał około 10 miliardów lat. Tak więc Saraswati jest nie tylko jedną z największych supergromad odkrytych do tej pory, ale także jej istnieniem rodzi poważne pytania dotyczące naszych obecnych modeli kosmologicznych. Zasadniczo dominujący model ewolucji kosmicznej nie przewiduje, że taka nadbudowa mogłaby istnieć, gdy Wszechświat miał 10 miliardów lat.
Teoria ta, znana jako model „zimnej ciemnej materii”, przewiduje, że małe struktury (tj. Galaktyki) powstały najpierw we Wszechświecie, a następnie zgromadziły się w większe struktury. Chociaż istnieją warianty w tym modelu, żaden nie przewiduje, że coś tak dużego jak Saraswati mogło istnieć 4 miliardy lat temu. Z tego powodu odkrycie może wymagać od astronomów przemyślenia swoich teorii na temat tego, jak Wszechświat stał się tym, czym jest dzisiaj.
Mówiąc najprościej, supergromada Saraswati powstała w czasie, gdy Ciemna Energia zaczęła dominować w tworzeniu struktur, zastępując grawitację jako główną siłę kształtującą kosmiczną ewolucję. Jak wyjaśnił Joydeep Bagchi, badacz z IUCAA i główny autor artykułu oraz współautor Shishir Sankhyayan (z IISER) w komunikacie prasowym IUCAA:
„Byliśmy bardzo zaskoczeni, widząc tę gigantyczną przypominającą ścianę supergromadę galaktyk… Ta supergromada jest wyraźnie osadzona w dużej sieci kosmicznych włókien śledzonych przez gromady i duże puste przestrzenie. Wcześniej zgłoszono tylko kilka stosunkowo dużych supergromad, na przykład „Stężenie Shapleya” lub „Wielki Mur Sloana” w pobliskim wszechświecie, podczas gdy supergromada „Saraswati” jest znacznie bardziej odległa. Nasza praca pomoże rzucić światło na kłopotliwe pytanie; jak tak ekstremalnie duże, znaczące ulepszenia gęstości materii powstały miliardy lat w przeszłości, kiedy tajemnicza Ciemna Energia właśnie zaczęła dominować w tworzeniu struktur. ”
Odkrycie tej najbardziej masywnej supergromady może rzucić światło na to, jak i kiedy Ciemna Energia odegrała ważną rolę w tworzeniu supergromad. Otwiera także drzwi do innych teorii kosmologicznych, które konkurują z modelem CDM, co może zapewnić bardziej spójne wyjaśnienie, dlaczego Saraswati mogło istnieć 10 miliardów lat po Wielkim Wybuchu.
Jedna rzecz jest jasna: odkrycie to stanowi ekscytującą okazję do nowych badań kosmicznej formacji i ewolucji. Za pomocą nowych instrumentów i obiektów obserwacyjnych astronomowie będą mogli w najbliższych latach przyjrzeć się bliżej Saraswait i innym supergromadom i zbadać, w jaki sposób wpływają na ich kosmiczne środowisko.
