ایران اکازیون:تاری گسترده و نامرئی بر جهان هستی نفوذ پیدا و ریشه بر فضا تنیده است. با وجود نظم بخشیدن به مادۀ مرئی در فضا، این شبکه از دیدگان پنهان مانده، زیرا جنس آن از ماده تاریک است که جاذبۀ گرانشی‌اش از خود نوری ساطع نمی‌کند. به همین دلیل است که این شبکه کیهانی تاکنون از دیدگان ما مخفی باقی مانده است. برای اولین‌بار، محققان تاریک‌ترین گوشه‌‌های این نواحی را بر آشکار ساختند.
اما تفاوت‌های تصادفی اندکی در چگالی وجود داشت. کشش گرانشی آن کپه‌های ماده کمی بیشتر از اطرافیان خود بوده و از این رو ماده به درون آنها سرازیر شد. با بزرگتر شدن آنها، کشش ِ گرانشی قوی‌تر شده و مادۀ بیشتری را به سوی خود کشید و باعث ِ بزرگتر شدن ِ هر چه بیشتر آنها شد و میلیاردها سال به همین منوال سپری شد. همزمان با بزرگتر شدن ِ آنها، فضای اطرافشان خالی‌تر شد.
در نهایت این قطعات ِ چگال رشد کرده و تبدیل به اولین ستارگان، کهکشان‌ها و خوشه‌ها شدند و فضای خالی عظیمی میان آنها شکل گرفت. ۱۳.۸ میلیارد سال بعد از این روند ِ ساخت و ساز عظیم، کار هنوز به پایان خود نرسیده، بلکه ماده هنوز در حال ِ خروج از فضاهای خالی و پیوستن به گروه‌های کهکشانیای است که در حال تبدیل شدن به خوشه‌های چگال کیهانی هستند. طبق شواهد در حال ِ حاضر شاهد شبکه‌ای وسیع و پیچیده از رشته‌های ماده هستیم که به «شبکه کیهانی» معروف هستند.
نوری در تاریکی
قسمت اعظم مادۀ جهان هستی ما، تاریک است و برهمکنشی با نور یا هر گونه مادۀ “طبیعی” که ما به شکل ستاره، ابرهای گازی و دیگر چیزهای جالب توجه می‌بینیم، ندارد. در نتیجه، قسمت ِ عمدۀ شبکه کیهانی به طور کامل از دیدگان ما پنهان می‌ماند. خوشبختانه وقتی “ماده تاریک” در جایی حضور دارد، مادۀ معمولی را به مهمانی دعوت می‌کند. در چگال‌ترین بخش‌های کیهان ما، جایی که زمزمۀ گرانشی ماده تاریک باعث ِ گرد هم آمدن ِ مادۀ معمولی می‌شود، ما شاهد نور هستیم: شاهد اینکه “مادۀ معمولی” به ستاره‌ای درخشان تبدیل شده است.
همانند ِ فانوسی دریایی در ساحلی تاریک و دور، ستاره‌ها و کهکشان‌ها وجود “ماده تاریک” را به ما خبر می‌دهند و شکلی مبهم و کلی از “شبکه کیهانی” را مقابل دیدگان ما به تصویر می‌کشند. به کمک آنها، ما خوشه‌ها را می‌بینیم؛ درست مثل ِ زمانی که در شب سوار هواپیما هستیم و شهرها را زیر پای خود می‌بینیم. ما می‌دانیم به طور قطع مقدار بسیار زیادی از ماده تاریک در این ساختارهای کهکشانی وجود دارد؛ چرا که نیروی گرانشی غیرقابل تصوری نیاز است تا این کهکشان‌ها گرد هم آیند.
در سوی دیگر ِ ماجرا، ما براحتی می‌توانیم این فضاهای خالی را ببینیم. وقتی ماده نباشد، آنها هستند. زیرا هیچ کهکشانی در این نقاط وجود ندارد که نور را به فضا منتشر کند. لذا می‌دانیم این فضاها، عظیم و خالی هستند. اما عظمت شبکه کیهانی در خطوط ظریف رشته‌ها نهفته است. این تارهای نازک کهکشانی با میلیون‌ها سال نوری گستردگی، همانند آزادراه‌های عظیم کیهانی عمل می‌کنند که خوشه‌های بزرگ را به یکدیگر متصل می‌سازند.
مظالعۀ تارهای شبکه کیهانی، مشکل‌ترین بخش تحقیق است. در این بخش‌ها کهکشان‌های زیادی وجود ندارد. این تارها در هر جهتی گسترده شده‌اند؛ اگر بخواهیم مقایسه کنیم، خوشه‌ها و فضاهای خالی در مقابل ِ آنها مسئله‌ای بچه‌گانه محسوب می‌شوند. از سوی دیگر حتی با وجود اینکه ما به کمک شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای در طول دهه‌ها تلاش از وجود این رشته‌ها آگاه شده‌ایم، راستش را بخواهید دیدن ِ آنها به همین سادگی‌ها نیست.
از طرفی بتازگی گروهی از اخترشناسان پیشرفت زیادی در نقشه‌برداری از “شبکه کیهانی” داشتند و نتایج ِ خود را در تاریخ ۲۹ ژانویه ۲۰۲۰ در پایگاه داده arXiv منتشر کردند. این محقان در آغاز، فهرستی از کهکشان‌های به اصطلاح قرمز پرنور(LRG) را از پژوهش بررسی طیف‌نگاری نوسان باریونی تهیه کردند. کهشکان‌های قرمز بسیار غولآسا بوده و تمایل به قرارگیری در میان توده‌ای از ماده تاریک دارند و اگر کهکشان قرمزی در آن اطراف باشد، خطوطی که این دو را به هم متصل می‌کنند باید از تارهای ظریف‌تری تشکیل شده باشند.
خیره‌شدن به فضای میان ِ این دو چندان سود ندارد، چون چیز زیادی آنجا نیست. بنابراین گروه تحقیقاتی هزاران جفت از کهکشان‌های قرمز را انتخاب کرده، به یک خط کرده و بر روی همدیگر قرار دادند تا تصویری ترکیبی بدست آورند. با استفاده از این تصویر، دانشمندان تمام کهکشان‌های قابل مشاهده را شمردند و میزان ِ نور آنها را با یکدیگر جمع کردند. با این کار توانستند مقدار مادۀ معمولی موجود در رشته تارهای میان کهکشانی را اندازه‌گیری کنند. سپس نگاهی به کهکشان‌های پشت آنها و همچنین شکل این کهکشان‌ها انداختند.
همانطور که نور کهکشان‌های پس زمینه به تارهای متقاطع تابیده می‌شد، گرانش مادۀ تاریک ِ این رشته تارها نیز به نرمی نور را منحرف کرده و به آرامی تصویر این کهکشان‌ها را دستخوش تغییر کرد. با اندازه‌گیری این تغییر (دانشمندان آن را Shear می‌نامند)، گروه تحقیقاتی موفق شد مقدار “ماده تاریک” در تارها را تخمین بزند.
این اندازه‌گیری با پیش‌بینی‌های نظری همسو بود (تایید دیگری بر وجود ماده تاریک). همچنین دانشمندان تایید کردند این تارها به طور کامل تاریک نیستند. به ازای هر ۳۵۱ برابر جرم خورشید، به اندازۀ یک خورشید نور در آنها وجود دارد. این نقشه به صورت تقریبی است، اما اولین نقشه‌ای است که ما داریم و به طور قطع نشان می‌دهد با اینکه شبکه کیهانی، اغلب تاریک است، اما در آن نور نیز وجود دارد.
ترجمه: رضا کاظمی/ سایت علمی بیگ بنگ
منبع: livescience.com