Fractalii sunt frumoşi, dar nu e de dorit să trăim într-unul. Dacă Universul ar fi similar unui fractal gigantic - cu materia aglomerându-se mereu în interiorul unor aglomerări tot mai mari - acest fapt ar fi o lovitură serioasă pentru cosmologia modernă.
Cea mai mare hartă 3D a cerului folosită vreodată pentru măsurarea la scară largă a structurii cosmosului arată că dacă micşorezi imaginea suficient de mult, Universul este, în mod liniştitor, lipsit de asemenea aglomerări de materie.
Putem vedea că Universul s-a născut cu o structură omogenă uitându-ne la densitatea acestuia, aşa cum rezultă aceasta din studiul radiaţiei cosmice de fond - microunde de slabă intensitate emise la doar 380000 ani după Big Bang.
De-a lungul timpului, gravitaţia a tras materia împreună, astfel încât gazul a format stele, aceste stele s-au adunat în galaxii, iar galaxiile s-au adunat în roiuri de galaxii. Totuşi, pe scară largă, cosmologic vorbind, expansiunea Universului ar trebui să prevaleze în faţa influenţei gravitaţiei şi astfel materia ar trebui să fie distribuită mai mult sau mai puţin uniform, conform cu modelul cosmologic standard acceptat în prezent.
Dar studiile anterioare au relevat existenţa unor aglomerări de materie în cadrul altor aglomerări, la o scară tot mai mare. O lucrare a sugerat chiar ideea că super-roiurile de galaxii există până la o scară de inclusiv 3 miliarde de ani-lumină.
Deplasarea salvatoare spre roşu
Dincolo de faptul că ar pune sub semnul întrebării multe teorii cosmologice, un Univers fractal ar pune sub semnul întrebării şi unele aspecte fundamentale ale astronomiei, spune liderul echipei, Morag Scrimgeour, de la Universitatea Australiei de Vest din Perth. De pildă, deplasarea spre roşu - efectul Doppler cosmologic (alungirea lungimii de undă a undelor electromagnetice cauzată de expansiunea Universului) - nu ar mai fi un instrument precis pentru măsurarea distanţelor cosmologice.
"Dacă spaţiul nu este uniform, dacă este denaturat de aglomerări mari de materie, atunci calea urmată de lumină este distorsionată şi deplasarea ei spre roşu nu mai depinde doar de distanţa până la galaxie", spune Scrimgeour.
Pentru a verifica acest rezultat, echipa sa a analizat date din Studiul Energiei Întunecate WiggleZ, care a folosit observaţii de la telescopul anglo-australian din New South Wales pentru a cartografia aproximativ 220.000 de galaxii dintr-un volum de spaţiu echivalent cu al unui cub cu o latură de 3 miliarde de ani-lumină.
Nealeatoare, până la un punct
Ei au testat existenţa unor aglomerări de materie prin plasarea oricărei galaxii date în centrul unei sfere imaginare şi prin numărarea galaxiilor din cadrul acesteia. În cazul în care un asemenea fenomen de aglomerare a materiei se manifestă şi la scară cosmică, ar trebui să existe mai multe galaxii în cadrul uneia dintre sfere decât în cazul în care 220,000 galaxii ar fi fost distribuite aleator în interiorul imensului cub.
Ȋn sfere relativ mici – largi de până la aproximativ 330 de milioane de ani-lumină - au găsit roiuri de galaxii. Dar în sfere mai mari, numărul de galaxii a corespuns caracterului aleatoriu al distribuţiei materiei aşteptat de cercetători.
"Aceasta este primul studiu suficient de mare pentru ... a verifica ideea de omogenitate a cosmosului şi, eventual, pentru a trage concluzii şi dincolo de această teorie", spune Tamara Davis, membru al echipei de la Universitatea Statului Queensland din Brisbane.
Greu de infirmat
Deşi ideea unui Univers fractal este o teorie în care puţini cred, este foarte greu de infirmat, spune Filipe Abdalla de la University College din Londra, care nu a fost implicat în studiu. "Acesta este cel mai frumos rezultat pe care l-am văzut", spune el, dar adaugă că, totodată, studiul nu reprezintă şi ultimul cuvânt în materie. Rezultatele pot fi încă contrazise de un studiu chiar mai amplu.
Scrimgeour admite că studiul echipei sale nu exclude existenţa aglomerărilor de materie la scări cu adevărat epice, dar ea crede că astfel de structuri, în cazul în care există, nu vor fi suficient de dense pentru a cauza probleme în cadrul teoriilor cosmologice.
Testul următor va veni de la Square Kilometer Array, un telescop radio construit printr-un efort internaţional în Africa de Sud şi Australia, care ar trebui să ofere o examinare chiar mai amănunţită a galaxiilor Universului.
Textul de mai sus reprezintă traducerea articolului giant-fractals-are-out--the-universe-is-a-big-smoothie, publicat de New Scientist. Scientia.ro este singura entitate responsabilă pentru eventuale erori de traducere, Reed Business Information Ltd şi New Scientist neasumându-şi nicio responsabilitate în această privinţă.
Traducere: Ana Spătaru
