Ροή ειδήσεων

Είναι το σύμπαν πραγματικά ένα φράκταλ;

Για δεκαετίες, οι κοσμολόγοι αναρωτιούνταν αν η δομή μεγάλης κλίμακας του σύμπαντος είναι ένα φράκταλ, αν δηλαδή είναι ομοιογενές, ανεξάρτητα από το πόσο μεγάλη είναι η κλίμακα. Μετά την ολοκλήρωση πολυετών ερευνών, οι επιστήμονες απαντούν «όχι, αλλά και ναι κατά κάποιο τρόπο», λέει σε άρθρο του ο αστροφυσικός Πολ Σάτερ στο Πανεπιστήμιο Stony Brook στη Νέα Υόρκη.

Στις αρχές του 20ού αιώνα, οι αστρονόμοι – ξεκινώντας από τον Έντουιν Χαμπλ που ανακάλυψε τη φυγή των γαλαξιών, άρχισαν να συνειδητοποιούν ότι το σύμπαν είναι σχεδόν απέραντο και ότι υπάρχουν διάσπαρτοι μικροί και μεγάλοι γαλαξίες. Τότε προέκυψε ένα ερώτημα: Υπάρχει κάποιο μοτίβο στη διάταξη αυτών των γαλαξιών ή είναι εντελώς τυχαίο;

Στην αρχή, οι ερευνητές πίστευαν ότι ήταν τυχαίο. Οι αστρονόμοι εντόπισαν τεράστια σμήνη γαλαξιών τα οποία αποτελούνται από χίλιους ή περισσότερους γαλαξίες. Παρατήρησαν επίσης πολύ μικρότερες ομάδες γαλαξιών αλλά και μοναχικούς γαλαξίες. Αρχικά φαινόταν σαν να μην υπήρχε κάποιο μοτίβο.

Οι αστρονόμοι πίστευαν ότι το σύμπαν είναι ως επί το πλείστων ομοιογενές και ισοτροπικό. Ωστόσο, στα τέλη της δεκαετίας του 1970, οι έρευνες για τους γαλαξίες εξελίχθηκαν και αποκάλυψαν τις αρχές ενός μοτίβου στη διάταξη των γαλαξιών. Εκτός από τα σμήνη, υπήρχαν επίσης μακριές, λεπτές ίνες γαλαξιών. Υπήρχαν μεγάλα τείχη και τεράστια κενά. Αυτό οι αστρονόμοι το ονόμασαν “κοσμικό ιστό”. Αυτό το μοτίβο παραβίαζε την κοσμολογική αρχή καθώς οι μεγάλες περιοχές του σύμπαντος δεν έμοιαζαν με άλλες μεγάλες περιοχές του.

Ένα σύμπαν μέσα σε ένα σύμπαν

Ο μαθηματικός Μπενουά Μάντελμπροτ, γνωστός ως ο πατέρας της γεωμετρίας των φράκταλ. Πρόκειται για μοτίβα που επαναλαμβάνονται ανεξάρτητα από το πόσο μικρή η μεγάλη είναι η κλίμακα. Τα φράκταλ είναι παντού: στις νιφάδες του χιονιού, στα κλαδιά των δέντρων και έχουν δώσει στους επιστήμονες τη δυνατότητα να κατανοήσουν μια τεράστια ποικιλία από όμοιες δομές στο σύμπαν.

Καθώς οι αστρονόμοι ανακάλυψαν περισσότερα για τον κοσμικό ιστό, έμαθαν περισσότερα για τη «Μεγάλη Έκρηξη» (Big Bang) και βρήκαν τρόπους για να εξηγήσουν την ύπαρξη των μοτίβων μεγάλης κλίμακας στο σύμπαν. Αυτές οι θεωρίες προέβλεπαν ότι το σύμπαν ήταν ακόμη ομοιογενές σε πολύ μεγαλύτερες κλίμακες από ό,τι είχαν παρατηρήσει προηγουμένως οι αστρονόμοι.

Έρευνες όπως η Sloan Digital Sky Survey κατάφεραν να χαρτογραφήσουν τις θέσεις εκατομμυρίων γαλαξιών, δημιουργώντας ένα πορτρέτο του κοσμικού ιστού σε κλίμακες που δεν είχαν παρατηρηθεί ποτέ πριν.

Εάν η θεωρία ενός σύμπαντος φράκταλ ισχύει, τότε ο τοπικός μας κοσμικός ιστός είναι ενσωματωμένος σε έναν πολύ μεγαλύτερο. Εάν είναι λάθος, τότε σε κάποιο σημείο, ο κοσμικός ιστός θα πρέπει να παύει να είναι κοσμικός και ένα τυχαίο, αρκετά μεγάλο κομμάτι του σύμπαντος θα πρέπει να μοιάζει (στατιστικά) με οποιοδήποτε άλλο τυχαίο κομμάτι. Το σύμπαν είναι ομοιογενές, αλλά θα πρέπει να φτάσετε περίπου 300 εκατομμύρια έτη φωτός για να το δέιτε.

Το σύμπαν σίγουρα δεν είναι φράκταλ, αλλά τμήματα του κοσμικού ιστού εξακολουθούν να έχουν κάποιες ιδιότητες που μοιάζουν με αυτές των φράκταλ. Για παράδειγμα, τα φωτοστέφανα (άλως) της σκοτεινής ύλης που σχηματίζονται γύρω από τις μεγάλες δεσμευμένες δομές που γνωρίζουμε, φαίνονται πανομοιότυπα με αυτά που σχηματίζονται γύρω από τους μεγάλους γαλαξίες, καθώς και τα μικροσκοπικά σμήνη που υπάρχουν τόσο γύρω από τους μικρότερους γαλαξίες όσο και στον ίδιο τον διαγαλαξιακό χώρο.

Αντίθετα, τα κενά του σύμπαντος μας δεν είναι εντελώς κενά. Περιέχουν αχνούς νάνους γαλαξίες οι οποίοι είναι διατεταγμένοι σε μια εκδοχή του κοσμικού ιστού. Σε προσομοιώσεις υπολογιστών, τα δευτερεύοντα κενά εντός αυτής της δομής περιέχουν επίσης τους δικούς τους κοσμικούς ιστούς.

 

 

ΠΗΓΗ: Space

 

 

www.ertnews.gr

Check Also

ΠΟΥ: 7 εκατ. θάνατοι και πολλά εκατομμύρια χρόνια ζωής χαμένα από την ατμοσφαιρική μόλυνση

Σαφείς αποδείξεις για τη ζημιά που προκαλεί η ατμοσφαιρική ρύπανση στην ανθρώπινη υγεία, σε ακόμη …

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *