Wszechświat to nie tylko nieskończone przestrzenie ciemności i tryliony galaktyk zawierające wiele miliardów gwiazd i wiele miliardów planet. W rzeczywistości wszystko jest tutaj znacznie bardziej skomplikowane. Każda oddzielnie pobrana galaktyka, jak również osobno pobrana gromada galaktyk, jest połączona z tak zwaną gigantyczną siecią międzygalaktyczną, której niewidzialne włókna zbudowane są z ciemnej materii. Rozumiemy, że jest to raczej trudne do wyobrażenia, ale całkiem niedawno naukowcy, dzięki bardzo sprytnemu sposobowi zastosowania metody soczewkowania grawitacyjnego, mogli zobaczyć niektóre z tych nici.
Porównując informacje o grupach galaktycznych działających jako soczewki galaktyczne z informacjami o źródłach światła znajdujących się za tymi grupami, zespół astronomów z University of Waterloo w Kanadzie wykorzystał zdolność ciemnej materii do zniekształcania przestrzeni i był w stanie zobaczyć to, czego wcześniej nie mogli zobaczyć.
Jeśli weźmiemy najpotężniejszy teleskop i spojrzymy w kosmos, to wszystko, co widzimy bezpośrednio, będzie stanowić tylko 5 procent obserwowanego wszechświata. Kolejne 68 procent to jakiś rodzaj energii. Niewiele o tym wiemy (nawet najlepsi fizycy naszych czasów nie mogą sobie z tym poradzić), ale wiemy, że istnieje, dzięki wpływowi, jaki wywiera na otaczającą przestrzeń. Nauka nazywa tę moc „ciemną energią”. Jest też ciemna materia, która stanowi 27% obserwowanego przez nas wszechświata. Nie wiemy też praktycznie nic o tej materii, ale znowu wiemy, że ona istnieje, ponieważ podobnie jak ciemna energia oddziałuje na otaczającą ją przestrzeń. Efektem ekspozycji w obu przypadkach jest grawitacja. Trudność w badaniu ciemnej materii polega między innymi naże praktycznie w żaden sposób się nie pokazuje. Zwykła materia o masie jest zdolna do uwalniania lub pochłaniania promieniowania elektromagnetycznego lub przynajmniej interakcji z siłami jądrowymi. Ciemna materia to inny przypadek. Oddziałują na otaczającą tkankę Wszechświata tylko swoją grawitacją.
Wcześniej naukowcy mogli tylko zgadywać, gdzie mogą znajdować się gromady ciemnej materii. Obliczenia z reguły przeprowadzano poprzez mapowanie gwiazd i galaktyk, a następnie określanie, jaką masę powinny mieć, uwzględniając ich ruch i położenie w przestrzeni Wszechświata. Dane wskazywały, że zwykła materia i ciemna materia mają tendencję do łączenia się i często tworzą skupiska, na których obecność wskazuje pojawiający się efekt halo w pobliżu dużych skupisk międzygalaktycznego gazu lub pyłu. Co więcej, zawsze przewidywano więcej ciemnej materii w tych skupiskach niż zwykle. Niemniej nauka wie również, że ciemna materia nie tylko tworzy skupiska, ale także rozciąga się w bardzo długie nitki, które przenikają cały wszechświat jak pajęczyna. Galaktyki często przylegają do tych pasmtworząc gigantyczne gromady galaktyk rozciągające się nie tylko w przestrzeni, ale także w czasie.
Ale wiedza o obecności ciemnej materii między widocznymi galaktykami to jedno. Widzieć ją to coś zupełnie innego.
„Od dziesięcioleci naukowcy przewidzieli istnienie włókien ciemnej materii między galaktykami, które działają jak pajęczyny, łącząc te galaktyki ze sobą” - wyjaśnia naukowiec Mike Hudson.
„Ale obraz, który otrzymaliśmy, jest znacznie fajniejszy niż konwencjonalne prognozy. Oto, co możemy zobaczyć i zmierzyć”.
Kiedy światło przechodzi przez materię o dużej masie, taką jak galaktyka, zaczyna się zniekształcać pod wpływem sił grawitacyjnych. Porównując różne obrazy 23 000 par galaktyk znajdujących się w odległości około 4,5 miliarda lat świetlnych, astronomowie byli w stanie skompilować stosunkowo szczegółową mapę włókien ciemnej materii, które łączą te galaktyki. Co więcej, naukowcy byli w stanie nie tylko określić obecność tych włókien, ale także odkryli niektóre z ich cech.
Film promocyjny:
„Byliśmy w stanie nie tylko zauważyć obecność tych włókien ciemnej materii, ale także poznać niektóre cechy tych jastrychów” - komentują naukowcy.
Na przykład najsilniejsze włókna ciemnej materii znajdują się między gromadami galaktyk oddalonymi od siebie o mniej niż 40 milionów lat świetlnych.
W przyszłości dodanie tych danych do istniejących modeli i map ciemnej materii może dostarczyć nam dodatkowych informacji o tej tajemniczej substancji, a być może nawet poszerzyć naszą wiedzę o ewolucji Wszechświata.
NIKOLAY KHIZHNYAK