Susipažinkite – ši supertuštuma yra pati baugiausia Visatos vieta

Ketvirtis milijardo šviesmečių tuštumos – tuščiausia regimosios Visatos vieta. Didžioji tuštuma jau beveik keturis dešimtmečius neduoda mokslininkams ramybės, skatindama kelti neįprasčiausias jos kilmės hipotezes.

Tamsią naktį žiūrint į dangų, gali susidaryti įspūdis, kad žvaigždės po kosmosą išsibarsčiusios tolygiai. Tačiau taip nėra.

Žvaigždės buriasi į galaktikas, o galaktikos telkiasi į gravitaciškai susietus galaktikų spiečius. Žiūrint bendrai, kaimyninės galaktikos kosminiais masteliais gan arti viena kitos, o tuštuma užima ne itin dideles kosmoso sritis.

Tamsią naktį žiūrint į dangų, gali susidaryti įspūdis, kad žvaigždės po kosmosą išsibarsčiusios tolygiai. Tačiau taip nėra. Žvaigždės buriasi į galaktikas, o galaktikos telkiasi į gravitaciškai susietus galaktikų spiečius. Žiūrint bendrai, kaimyninės galaktikos kosminiais masteliais gan arti viena kitos, o tuštuma užima ne itin dideles kosmoso sritis.

Tačiau ši taisyklė turi ypatingą išimtį, vadinamąją Jaučiaganio tuštumą. Tai – neįtikėtinai didelė tuščios erdvės sritis, o daugiau panašių į ją regionų niekur kitur regimojoje Visatoje nesimato.

Šią sritį 1981 metais atrado astronomas Robertas Kirshneris su komanda. Jaučiaganio tuštuma kartais vadinama Didžiąja tuštuma — tai milžiniškas sferiškas regionas, kuriame itin mažai galaktikų. Jis yra maždaug už 700 milijonų šviesmečių nuo Žemės, Jaučiaganio žvaigždyno kryptimi (iš čia ir pavadinimas). Pirmiausiai astronomai papasakojo apie savo stulbinamą atradimą straipsnyje „Milijono kubinių megaparsekų tuštuma Jaučiaganyje“ („A million cubic megaparsec void in Bootes“ angl.).

Tuštoka tuštuma

Šios supertuštumos diametras yra 330 milijonų šviesmečių, kas, savo ruožtu, yra 0,27Êf;% regimosios Visatos diametro (93 mlrd. šviesmečių). Šio regiono tūris — maždaug 236 tūkstančiai kubinių megaparsekų. Kitaip tariant, tai didžiausia žinoma Visatos tuštuma.

Aptikę Jaučiaganio tuštumą, astronomai netruko pastebėti, kokia ši sritis unikali. Iš pradžių jie sugebėjo ten aptikti vos aštuonias galaktikas, nors vėliau didžiulėje, ketvirčio milijardo šviesmečių diametro erdvėje jų pavyko aptikti daugiau – 60. Pasak astronomo Grego Alderingo, jeigu Paukščių Takas būtų Jaučiaganio tuštumos centre, apie kitų galaktikų egzistavimą būtume sužinoję tik XX amžiaus septintajame dešimtmetyje.

Palyginimui, dabar Paukščių Taką gaubiančioje trijų milijonų šviesmečių erdvėje yra daugiau nei pora tuzinų kaimyninių galaktikų. Skaičiuojant, kad Visatoje vidutinis atstumas tarp galaktikų yra keli milijonai šviesmečių, tokioje milžiniškoje erdvėje, kaip Jaučiaganio tuštuma, turėtų būti apie 10 000 galaktikų.

Kaip muilo burbulai

Savaime aišku, mokslininkams knieti išsiaiškinti, kaip galėjo susidaryti tokia anomali kosmoso sritis. Kompiuteriniai modeliai rodo, kad mažesnės tuštumos — aptinkamos daug dažniau — susiformavo, kai veikiamos gravitacijos, suartėjo galaktikos. Dėl to kaimyniniai regionai ištuštėjo, o kadangi šis procesas stiprėja, tokios sritys auga.

Tačiau Jaučiaganio tuštumos tokiu būdu paaiškinti niekaip nepavyktų. Nuo Visatos gimimo praėjo per mažai laiko, kad gravitacija būtų spėjusi „išvalyti“ tokio masto erdvę.

Stengiantis šį fenomeną paaiškinti, buvo sukurta nauja teorija, teigianti, kad supertuštumos susidaro, susiliejant mažesnėms tuštumoms. Alderingas pastebėjo, kad tuštumose esančios galaktikos yra įdomios vamzdiškos struktūros formos, ir tai gali būti svarbus kabliukas. Be to, jis iškėlė prielaidą, kad Jaučiaganio tuštuma susidarė, susiliejus mažesnėms tuštumoms — panašiai kaip muilo burbuliukai susilieja į didelį burbulą. O „vamzdiškos“ galaktikos veikiausiai yra ribų tarp mažesnių tuštumų liekanos.

Galima įsivaizduoti ir dar radikalesnį, mokslinėje literatūroje retai ir aptariamą variantą. Jaučiaganio tuštuma galėjo susiformuoti, plečiantis trečio tipo pagal Kardaševo skalę civilizacijai. Vykstant kolonizavimui, civilizacijos burbulas plečiasi nuo gimtosios jos sistemos, savo kelyje užtemdydamas visas žvaigždes, o paskui ir visas galaktikas, uždengdamas jas Dysono sfera. Tai galėtų paaiškinti ir gan taisyklingą tuštumos sferiškumą. Kadangi Jaučiaganio tuštuma yra maždaug už 700 milijonų šviesmečių nuo Žemės, o protinga gyvybė Visatoje galėjo atsirasti prieš maždaug keturis milijardus metų, sena civilizacija būtų spėjusi atlikti tokią nuostabią kosmologinę inžineriją pernelyg nesiplėšydama. Taip, tai gryna spekuliacija, bet turint galvoje paties fenomeno keistumą, neatmestina ir tokia hipotezė.

Baugi ir tuščia vieta

Tuštumos prigimtis teikia peną apmąstymams. Šios vietovės lankytojus tokia izoliacija, milžiniški atstumai tarp galaktikų ir tamsesni už tamsą tolimojo kosmoso vaizdai, švelniai tariant, priblokštų.

Kunkuliuojantis vakuumo gyvenimas: kas yra, kai nieko nėra.

Negana to, Jaučiaganio tuštumoje tikriausiai yra „idealiausias“ kosmoso vakuumas, tad į jo poveikį taip pat derėtų atsižvelgti. Jame reti svečiai būtų ne tik akmenys ir dulkės, bet ir įvairiausios dalelės. Kol dalelės tokioje didžiulėje tuštumoje viena kitą paveiktų, gali praeiti ištisos epochos, jei ten tai išvis įmanoma.

Kadangi materijos tankis šioje kosmoso srityje itin menkas, į ją patekusios kokios nors „struktūros“ — tarkime, neutrinai — po šimtų milijonų metų išskriedamos kitoje pusėje atrodys absoliučiai taip pat. Tas pats pasakytina ir apie fotonus. Gerokai masyvesnes už neutrinus ir fotonus daleles trauks tuštumos kraštai. Dėl to Jaučiaganio tuštumą galima vertinti kaip idealią laiko kapsulę.

Kaip bebūtų, supertuštumos atradimas stipriai paveikė tradicinį kosmologinį mąstymą. Astronomai nuo tada ne kartą peržiūrėjo galaktikų formavimosi supratimą, atsižvelgdami į tai, kas žinoma apie itin netolygų materijos pasiskirstymą Visatoje.

Galų gale, Jaučiaganio tuštuma — dar vienas kuklus kosmoso begalybės priminimas. Mūsų regima Visata yra neįsivaizduojamai didelė, o mūsų vieta joje stulbinamai maža ir nereikšminga — mikroskopinis blyksnis gigantiškame kosmose. Tačiau, kad ir kokie maži sau atrodytume savo žydrame taške, nukreipę žvilgsnį į dangų, bent jau galime gėrėtis žvaigždžių peizažu.