Observationer av de äldsta galaxerna har hjälpt astrofysiker att upptäcka en annan "rymdökn" - en sfär som är cirka 500 miljoner ljusår över i konstellationen Fiskarna, nästan helt saknad stjärnor. Bilder av denna anomali publicerades i Astrophysical Journal.
”Närvaron av en sådan zon av tomhet i det unga universum förändrar dramatiskt vår förståelse för hur det blev transparent och hur de första galaxerna föddes. Om våra observationer är korrekta kan vi säga att materia fördelas i universum mer heterogent än vad vi trodde tidigare, säger Stephen Furlanetto från University of California i Los Angeles (USA).
Enligt kosmologer distribueras materia över hela universum inte jämnt utan i form av en jätte web - trådliknande kluster av synlig och mörk materia som är sammankopplade med varandra, åtskilda av jätte rymdöknar. Dessa tomrum och kluster är resultatet av ett slags "eko" av Big Bang, de så kallade baryoniska akustiska svängningarna, som fördelar materien ojämnt i det snabbt växande universum.
Kosmologiska teorier som beskriver bildandet av denna webb är ganska bra för att förutsäga moderna galaxers position och storlek, men nyligen har forskare upptäckt flera allvarliga avvikelser. Till exempel, nära vår Galaxy, hittade de en ovanlig struktur, "Great Repulsive", där det praktiskt taget inte finns någon synlig materia. Senare visade det sig också att Vintergatan också ligger inuti "tomhetens zon", där rymden kan expandera snabbare än i andra regioner i universum.
Furlanetto och hans kollegor upptäckte av misstag en annan sådan avvikelse medan de observerade med Subaru-teleskopet de äldsta galaxerna som ligger cirka 12 miljarder ljusår från jorden. Astronomer har, som Furlanetto konstaterar, länge undrat varför den ultravioletta strålningen från de ljusaste och hetaste stjärnorna i det tidiga universum (den så kallade Lyman-glöd) är extremt inhomogent fördelad över natthimlen.
Det kan finnas två förklaringar till detta. Å ena sidan är det fullt möjligt att galaxer och materia inte var spridda över universum så enhetligt som teorin visar. Å andra sidan kan vissa objekt eller processer störa rörelsen för dessa stjärnor, vilket får oss att verka för att vissa delar av universum var mörkare än vad de egentligen är.
Furlanetto och hans kollegor testade dessa teorier genom att observera ett sådant "hål" i Lyman-glödet, som ligger vid korsningen mellan konstellationerna Cetus, Pisces och Aries. Med hjälp av Subaru har forskare räknat antalet kvasarer (aktiva galaktiska kärnor) och bestämt styrkan för deras ultravioletta glöd.
Det visade sig att det finns en hel del stora och aktiva galaxer i denna rymdsektor - ungefär två till tre gånger mindre än vad klassisk kosmologi förutsäger. Det vill säga, detta hörn av universum producerade ovanligt lite Lyman-glöd eftersom det var en "kosmisk öken" - det fanns nästan inga galaxer, stjärnor och andra kluster av vanlig materia i den.
Kampanjvideo:
Varför "rymdöknen" uppstod kan forskare ännu inte säga. Ändå inför dess upptäckt, enligt Furlanetto, allvarliga begränsningar för teorier som beskriver bildandet av "universums nät" och hur materia fördelades längs dess trådar. Ytterligare observationer av detta område och andra liknande föremål, hoppas forskare, kommer att hjälpa till att förstå vad som gav upphov till det och hur moderna teorier om universums utveckling borde förändras.
