10.10.2023.

Kada su posmatrači otkrili vlakna (filamente) galaksije to je bilo veliko iznenađenje. Kako je jedan AM čitalac lepo napisao, iskustvo nam kaže da “gravitaciona sila ne pravi vlakna nego gomile!”

Zaista, gravitacija je privlačna sila, pa oblasti čak i sa malo većom gustinom postaju gušće i masivnije, a zapremine sa manjom gustinom postaju sve praznije.  Kako su onda moguća vlakna galaksije?

Otkriće prvog galaktičkog vlakna. Naša lokacija je u donjem temenu trougla koji prikazuje rastojanja galaksija radijalno od nas u sektoru na nebu širine 23 stepeni u pravcu istok-zapad (levo-desno) a debljine 11 stepeni u pravcu sever-jug koja je ovde sva projektovana u ravan slike. Levo je poznato Coma jato a desno A1367 u Lavu, jedno od takozvanih Abelovih bogatih jata.  Njihovo rastojanje na nebu je oko 15 stepeni! Astronomi i teoretičari rutinski su odbacivali takvo grupisanje jata kao optičku iluziju. Međutim, u drugoj polovini sedamdesetih, astronomi Gregori i Tompson (Stephen Gregory, Laird Thompson) izmerili su rastojanja do ovih galaksija i uvideli da su oba jata ne samo na sličnim rastojanjima od nas, već su povezana vlaknom ili filamentom galaksija, sa velikim prazninama oko jata i oko vlakna.  Do sličnog zaključka, koristeći drugi posmatrački materijal, došla je otprilike u isto vreme i grupa sovjetskih estonskih astronoma Joeveer, Einasto i Tago. Izvor: http://www.lairdthompson.net/ .

Faktor koji pravi razliku i dovodi do formiranja vlakana je širenje svemira.

Uzajamno privlačenje masa usporava širenje svemira. Prostor oko oblasti sa većom gustinom se stoga širi nešto sporije, a oblasti sa manjom gustinom se šire nešto brže. Rezultat je kao da “mehurovi” skoro praznog prostora između sebe “pritiskaju” zone sa nagomilanom materijom.

Te skoro prazne oblasti nisu nikada sasvim sferične ali su trodimenzionalne, tako da se materija skuplja na njihovim površinama koje su skoro dvodimenzionalne. Kažemo “skoro,” u smislu da je debljina takvog površinskog “zida” možda od 5 do 30 miliona svetlosnih godina, ali njegove dve druge dimenzije, one duž površine “praznina” su po 5 do 10 puta veće.

Dalje, kada se dva takva zida materije oko obližnjih praznina preseku, taj presek će izgledati kao vijugava zona još veće gustine, sa jednom dimenzijom (duž preseka) mnogo većem od druge dve. To je začetak vlakna galaksija!

Slika iz jedne od brojnih kompjuterskih simulacija formiranja galaksija. Lepo se vide vlakna “tamne” i obične (barionske) materije koja se spajaju u čvorovima još veće gustine, oko zapremina sa mnogo manjom gustinom. Izvor: https://en.wikipedia.org/wiki/Structure_formation

Kompjuterske simulacije koje su sa vremenom postale sve bolje i bolje, pokazuju da se ova vlaknasta struktura pojavljuje u distribuciji prvobitnog gasa (praktično samo vodonik i helijum) i “tamne materije” već kada je svemir bio oko stotinu puta manji nego sada. Kasnije, u periodu kada je svemir bio oko 10-15 puta manji nego sada, gustina gasa je postala dovoljno velika da je počelo njegovo mestimično zagrevanje pa time i formiranje zvezda i galaksija.

Tako se galaksije pojavljuju duž listova (zidova oko praznina) i duž vlakana, a u čvorovima je njihova najveća koncentracija koju onda prepoznajemo kao superjata ili bogata  (Abelova) jata galaksija. Zavisno od orijentacije ponekad vidimo zidove ili listove galaksija u čijim presecima su vlakna.

Automatizovani sistematski pregledi galaksija koji su usledili od osamdesetih pa sve do današnjih dana, doneli su mnogo bolji posmatrački materijal čija analiza je potpuno potvrdila ovu sliku.

Isečak takozvane Logaritamske mape svemira, bazirane na podacima automatizovanog pregleda neba teleskopom od 2.5 metra koji je finansirala Sloan Fondacija, pa je poznat kao SDSS (Sloan Digital Sky Survey). Mapu su uradili prof. Ričard Got (Richard Gott) sa Prinstona i njegov tada doktorant Mario Jurić. Naša lokacija je dole, van ovog isečka. Pravac na mapi s leva na desno opisuje 360 stepeni od istoka ka zapadu, dakle pun krug pogleda sa Zemlje. Debljina u pravcu sever-jug je opet projektovana u ravan slike. Prazan deo u sredini odgovara pravcu ka ravni naše Galaksije, gde obilje međuzvezdane prašine onemogućava da se dobro vide daleke  galaksije. Na ovom isečku je region između oko 300 miliona (blizu donje ivice slike) i 3 milijarde (blizu gornje ivice slike) svetlosnih godina od nas. Broj galaksija je tako veliki da su prikazane gustinom plavih tačkica. Lepo se vide velike praznine u raspodeli galaksija, kao i vlakna, i bogata jata ili superjata u kojima se vlakna spajaju. Dve formacije koje su označene kao zidovi (wall) su verovatno listovi oko praznina okrenuti nama svojom poprečnom stranom, koje se protežu u smeru sever-jug (normalno na ravan slike) koji ovde nije prikazan. Izvor.

Nedavno objavljena posmatranja o kretanju galaksija u vlaknima i njihova vizualizacija koje mogu da se vide ovde, ovde, i ovde, veoma lepo ilustruju prirodu vlakana. Cela struktura je delo gravitacije i širenja svemira. Kao što se padavine slivaju niz padine planine pa formiraju mrežu potoka i reka pre nego što se uliju u jezero ili more, tako na ovim sjajnim vizualizacijama vidimo galaksije kako se slivaju iz praznina ka vlaknima kroz koje teku ka superjatu u čvoru!

Noćno nebo izgleda spokojno, ali Vasiona i dalje evoluira. Gravitacija “tamna materija” koje ima oko pet puta više po masi vuče za sobom galaksije i međugalaktički gas, i skuplja ih u sve veća jata, dok širenje svemira koje sada gura takozvana “tamna energija” razvlači vlakna i udaljava superjata jedno od drugog. Galaksije sa masama od stotine milijardi Sunca padaju ka vlaknima i kroz vlakna brzinama od stotine do hiljadu kilometara u sekundi ka najbližim superjatima.  Svemir koji vidimo liči na proces, ne na večnost.