جهان شامل انواع مختلفی از ساختارهای عظیم است که درک ما را از نحوه گروه‌بندی ستارگان و کهکشان‌ها شکل می‌دهند. ستاره‌شناسان مدت‌هاست که این الگوهای گسترده را مطالعه می‌کنند، زیرا اطلاعات ارزشمندی درباره محل تجمع ماده و نواحی‌ای که ماده در آن‌ها پراکندگی کمتری دارد، ارائه می‌دهند.
این ساختارها نشان می‌دهند که تکامل کیهانی چگونه رخ می‌دهد و مبنای نظریه‌های کنونی درباره گسترش جهان را شکل می‌دهند.
اخیراً، یک تیم از متخصصان کشفی شگفت‌انگیز را اعلام کرد. این مجموعه‌ای از خوشه‌های کهکشانی است که از نظر مقیاس، تمام ساختارهای شناخته‌شده پیشین را پشت سر گذاشته است.
این مطالعه، بینش‌های جدیدی را ارائه می‌دهد و نشان می‌دهد که حتی در همسایگی کیهانی ما نیز همچنان جزئیات غیرمنتظره‌ای درباره نحوه توزیع ماده در فواصل غیرقابل تصور وجود دارد.
توزیع خوشه‌های کهکشانی
هانس بُهرینگر از مؤسسه فیزیک فرازمینی ماکس پلانک (MPE) این تحقیق را با همکاری مؤسسه فیزیک ماکس پلانک (MPP) و گروه‌هایی از اسپانیا و آفریقای جنوبی هدایت کرد.
تیم پژوهشی برای انجام این کار از داده‌های ماهواره پرتو ایکس ROSAT استفاده کرد که خوشه‌های کهکشانی را از طریق تشخیص تابش پرانرژی منتشرشده از این مجموعه‌های عظیم شناسایی می‌کند.
این داده‌ها به محققان کمک کرد تا نقشه‌ای سه‌بعدی از فضای اطراف کهکشان راه شیری ترسیم کنند.
تصویری سه‌بعدی از ابرساختار کوئیپو
بُهرینگر توضیح می‌دهد: “اگر توزیع خوشه‌های کهکشانی را در آسمان، در لایه‌ای کروی با فاصله ۴۱۶ تا ۸۲۶ میلیون سال نوری بررسی کنید، بلافاصله متوجه یک ساختار عظیم خواهید شد که از عرض‌های جغرافیایی شمالی تا تقریباً انتهای جنوبی آسمان امتداد دارد.”
با ردیابی موقعیت هر خوشه در فضا، تیم او موفق شد نحوه توزیع ماده را در الگوهای چرخشی کهکشان‌ها مشخص کند.
ابرساختار کوئیپو
محققان این کشف را “کوئیپو” (Quipu) نامیدند که الهام‌گرفته از سیستم گره‌زنی مورد استفاده اینکاها برای ثبت اطلاعات است.
کوئیپو به‌صورت رشته‌ای بلند دیده می‌شود که شاخه‌هایی کوچکتر از آن منشعب شده‌اند. این ساختار شامل ۶۸ خوشه کهکشانی با مجموع جرمی در حدود ۲.۴ × ۱۰^۱۷ برابر جرم خورشید است.
با طول تقریبی ۱.۴ میلیارد سال نوری، کوئیپو بزرگ‌ترین ابرساختاری است که تاکنون به‌طور دقیق اندازه‌گیری شده و از “دیوار بزرگ اسلوان” که ۱.۱ میلیارد سال نوری طول دارد، فراتر می‌رود.
شکستن رکوردهای کیهانی
پژوهشگران اظهار داشتند: “این کشف، رکورد اندازه تمام ساختارهای کیهانی که تاکنون به‌طور دقیق اندازه‌گیری شده‌اند را شکسته است.”
جی. ریچارد گات سوم، ستاره‌شناس دانشگاه پرینستون که در کشف دیوار بزرگ اسلوان نقش داشت، در این باره می‌گوید: “این ابرساختار، از نظر طولی کمی بیشتر از دیوار بزرگ اسلوان است. به تیم تحقیقاتی بابت این کشف تبریک می‌گویم.”
این نام‌گذاری همچنین به دلیل ارتباطی است که با کشور شیلی دارد، جایی که بسیاری از اندازه‌گیری‌های فاصله انجام شده و جایی که نمونه‌هایی از کوئیپوهای اینکایی در موزه‌های سانتیاگو به نمایش گذاشته شده‌اند.
کوئیپو و اصل کیهانی
در فواصل بسیار بزرگ، انتظار می‌رود که ماده به‌طور یکنواخت پخش شود، اما در مقیاس‌های کوچکتر، در حدود یک میلیارد سال نوری، ماده تمایل به تشکیل ابرخوشه‌ها دارد و نواحی خالی را بر جای می‌گذارد.
این الگوی توزیع ماده، مبنای اصل کیهانی است، نظریه‌ای که بیان می‌کند اگر از فاصله‌ای کافی دور به جهان نگاه کنیم، باید در تمام جهات یکسان به نظر برسد.
اما برخی از محققان معتقدند که وجود این ساختارهای عظیم، اعتبار این اصل را زیر سؤال می‌برد. این بحث‌ها پیش‌تر نیز در مورد کشف دیوار بزرگ اسلوان مطرح شده بود.
سِشادری ناداتور از دانشگاه پورتسموث توضیح می‌دهد: “برخی از کهکشان‌های داخل این ساختار ممکن است از یکدیگر دور شوند، به جای اینکه تحت تأثیر گرانش به‌هم نزدیک شوند، که در این صورت، طبق برخی تعاریف، این ساختار یک مجموعه به‌هم‌پیوسته محسوب نمی‌شود.”
اندازه‌گیری‌های کیهانی و پیامدها
وجود کوئیپو نشان می‌دهد که ساختارهای عظیم می‌توانند بر محاسبات مربوط به نرخ گسترش جهان و ویژگی‌های تابش اولیه باقی‌مانده از کیهان نخستین تأثیر بگذارند.
ستاره‌شناسان به ساختارهایی مانند ابرخوشه‌ها توجه ویژه‌ای دارند، زیرا این اجرام می‌توانند مسیر نور را تغییر دهند و محاسبات پارامترهای مهمی همچون ثابت هابل را تحت تأثیر قرار دهند.
گایونگ چُن از مؤسسه فیزیک ماکس پلانک می‌گوید: “حتی اگر این اصلاحات فقط چند درصد باشند، با افزایش دقت اندازه‌گیری‌های کیهانی، اهمیت آن‌ها نیز افزایش می‌یابد.”
کوئیپو و تمدن اینکاها
تمدن اینکاها از کوئیپو برای مدیریت سرزمین‌های وسیع خود استفاده می‌کردند. این سیستم گره‌زنی به آن‌ها کمک می‌کرد تا منابع و اطلاعات را بدون نیاز به خط نوشتاری ثبت کنند.
نام‌گذاری این ابرساختار، یادآور تصویری از رشته‌های درهم‌تنیده‌ای است که اطلاعات را ذخیره می‌کنند، درست مانند رشته‌های کیهانی که کهکشان‌ها را به یکدیگر متصل می‌کنند.
گام‌های بعدی چیست؟
این کشف نشان می‌دهد که پژوهش‌های آینده ممکن است ساختارهای عظیم‌تری را نیز آشکار کنند.
دانشمندان مشتاق هستند بدانند که آیا الگوهای مشابهی در نواحی کمتر بررسی‌شده آسمان نیز وجود دارد یا خیر، که می‌تواند نظریه‌های فعلی را تأیید کند یا شکاف‌های جدیدی در درک ما از جهان نمایان سازد.
نقشه‌های آینده به فناوری‌های پیشرفته متکی خواهند بود تا داده‌های دقیق‌تری از مناطق دورافتاده فضا جمع‌آوری کنند.
این تلاش‌ها بازتابی از تمایل همیشگی انسان برای درک جایگاه خود در جهان است—جست‌وجویی برای یافتن الگوهایی که از کوچک‌ترین ذرات تا بزرگ‌ترین ساختارهای کهکشانی، همه چیز را به‌هم متصل می‌کنند.
