برای درک نحوه‌ی تکامل و ساختار کیهان، شناخت عظیم‌ترین اجزای آن امری ضروری است. این ساختارهای بزرگ، نه‌تنها واقعیت‌های کیهانی را شکل می‌دهند، بلکه بر اندازه‌گیری‌های ما نیز تأثیر می‌گذارند و می‌توانند دیدگاه ما نسبت به جهان را دچار اعوجاج کنند.

اخیراً گروهی از پژوهشگران موفق به کشف بزرگ‌ترین ساختاری شده‌اند که تاکنون در کیهان مشاهده شده است. این اَبَرسازه‌ی عظیم، «کیپو» Quipu نام دارد و جرمی برابر ۲۰۰ کوادریلیون برابر جرم خورشید را در خود جای داده است.

در علم نجوم، که با اعداد نجومی سر و کار دارد، عدد ۲۰۰ کوادریلیون به‌ندرت مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما اگر این مقدار جرم توجه را جلب نکند، ابعاد آن قطعاً حیرت‌آور خواهد بود. این اَبَرسازه بیش از ۴۰۰ مگاپارسک طول دارد که معادل ۱.۳ میلیارد سال نوری است.

چنین جرمی عظیمی نه‌تنها اطراف خود را تحت تأثیر قرار می‌دهد، بلکه درک ما از کهکشان‌ها، مدل‌های کیهانی و اندازه‌گیری‌های کیهان‌شناسی را نیز دگرگون می‌کند. طبق پژوهش‌های اخیر، مطالعه‌ی کیپو و دیگر اَبَرسازه‌های مشابه می‌تواند درک ما از تکامل کهکشان‌ها، بهبود مدل‌های کیهان‌شناسی و افزایش دقت اندازه‌گیری‌های کیهانی را متحول کند.

کیپو: بزرگ‌ترین اَبَرسازه‌ی کهکشانی شناخته‌شده

اَبَرسازه‌ها Superstructures مجموعه‌هایی عظیم از خوشه‌های کهکشانی و اَبَرخوشه‌ها هستند که چنان جرم و ابعادی دارند که مدل‌های استاندارد کیهان‌شناسی را به چالش می‌کشند. برخی از آن‌ها به‌حدی بزرگ‌اند که باعث بروز تناقض‌هایی در نظریه‌های تکامل کیهان شده‌اند.

کیپو در حال حاضر بزرگ‌ترین ساختاری است که تاکنون در جهان کشف شده است. این پژوهشگران علاوه بر کیپو، چهار اَبَرسازه‌ی دیگر نیز شناسایی کرده‌اند که در مجموع:

✔ ۴۵ درصد از خوشه‌های کهکشانی
✔ ۳۰ درصد از کهکشان‌های شناخته‌شده
✔ ۲۵ درصد از کل ماده‌ی کیهان

را در خود جای داده‌اند و در مجموع، ۱۳ درصد از حجم کیهان قابل مشاهده را اشغال می‌کنند.

پژوهشگران این نام را از سیستم محاسباتی باستانی اینکاها، «کیپو»، الهام گرفته‌اند. در فرهنگ اینکا، کیپو نوعی ابزار شمارش از رشته‌های گره‌دار بود که اطلاعات را بر اساس رنگ، تعداد و ترتیب گره‌ها ذخیره می‌کرد.

تصاویر تهیه‌شده از این اَبَرسازه نشان می‌دهند که کیپو از یک رشته‌ی مرکزی بلند و چندین رشته‌ی جانبی کوچک‌تر تشکیل شده است، درست مانند کیپوهای اینکایی.

چگالی به مقدار میانگین در شش سطح هم‌ترازی نشان داده شده است: ۰ تا ۰.۲۳ (سیاه)، ۰.۲۳ تا ۰.۶۲ (آبی تیره)، ۰.۶۲ تا ۱.۱۳ (آبی روشن)، ۱.۱۳ تا ۱.۹ (خاکستری)، ۱.۹ تا ۳.۷ (زیتونی)، و بیشتر از ۳.۷ (سفید). خوشه‌های کهکشانی مربوط به پنج اَبَرسازه‌ی شناسایی‌شده با دایره‌های سیاه مشخص شده‌اند:

چگونه کیپو کشف شد؟

تیم تحقیقاتی به رهبری هانس بورینگر Hans Bohringer از مؤسسه‌ی ماکس پلانک برای این کشف از نقشه‌برداری کیهانی در پرتو ایکس (CLASSIX) استفاده کردند.

آن‌ها پنج اَبَرسازه‌ی عظیم را در بازه‌ی فاصله‌ای ۱۳۰ تا ۲۵۰ مگاپارسک شناسایی کردند. برای این کار، از خوشه‌های کهکشانی در پرتو ایکس X-ray Galaxy Clusters بهره بردند.

✔ چرا پرتو ایکس؟
خوشه‌های کهکشانی حاوی هزاران کهکشان و مقدار زیادی گاز داغ میان‌خوشه‌ای هستند که در پرتو ایکس تابش می‌کنند. این تابش‌ها نشانه‌ی تراکم بالای ماده در این خوشه‌ها هستند و به‌عنوان راهنماهایی برای شناسایی اَبَرسازه‌ها عمل می‌کنند.

بررسی این تابش‌ها به دانشمندان امکان داد که چگالی ماده و ساختار جهان را به‌دقت نقشه‌برداری کنند و اَبَرسازه‌های غول‌پیکری مانند کیپو را شناسایی نمایند.

چرا این اَبَرسازه‌های غول‌پیکر اهمیت دارند؟

این ساختارهای عظیم تأثیر عمیقی بر اندازه‌گیری‌های کیهان‌شناسی دارند و می‌توانند نتایج پژوهش‌های کیهانی را دستخوش تغییر کنند.

🔹 ۱. تأثیر بر تابش پس‌زمینه‌ی کیهانی (CMB) تابش پس‌زمینه‌ی کیهانی Cosmic Microwave Background – CMB، نور باستانی بازمانده از بیگ بنگ است و شواهد کلیدی در کیهان‌شناسی ارائه می‌دهد. این تابش با دقت بالایی با پیش‌بینی‌های نظری همخوانی دارد.

اما جرم عظیم اَبَرسازه‌هایی مانند کیپو، بر این تابش اثر می‌گذارد. طبق اثر اینتگریتد زاکس-وُلف (ISW) Integrated Sachs-Wolfe Effect، گرانش این ساختارهای بزرگ باعث تغییراتی در تابش CMB می‌شود که فیلتر کردن آن‌ها از داده‌ها کار دشواری است و ممکن است درک ما از بیگ‌بنگ را مختل کند.

🔹 ۲. تأثیر بر اندازه‌گیری ثابت هابل (H₀)
یکی از پارامترهای اساسی در کیهان‌شناسی، ثابت هابل (H₀) است که سرعت انبساط کیهان را مشخص می‌کند.

اگرچه کهکشان‌ها به‌دلیل انبساط کیهانی از یکدیگر فاصله می‌گیرند، اما دارای حرکات محلی نیز هستند که به آن حرکت‌های ویژه یا حرکات جریانی (Streaming Motions) گفته می‌شود. جرم عظیم این اَبَرسازه‌ها، این حرکات را تحت تأثیر قرار داده و اندازه‌گیری‌های ثابت هابل را دچار اختلال می‌کند.

🔹 ۳. تأثیر بر عدسی گرانشی (Gravitational Lensing)
جرم فوق‌العاده‌ی این اَبَرسازه‌ها، میدان گرانشی عظیمی ایجاد می‌کند که می‌تواند نور کهکشان‌های دوردست را خم کرده و تصاویر آن‌ها را تغییر دهد. این پدیده که به‌عنوان عدسی گرانشی شناخته می‌شود، می‌تواند دقت اندازه‌گیری‌های کیهانی را کاهش دهد.

آینده‌ی کیپو و ساختارهای عظیم در کیهان

پژوهشگران بر این باورند که اَبَرسازه‌هایی مانند کیپو، دائمی نیستند. طبق مدل‌های کیهان‌شناسی، در آینده‌ی دور، این ساختارهای عظیم به چندین توده‌ی مجزا فرو می‌پاشند و از یکدیگر جدا می‌شوند.

اما در حال حاضر، آن‌ها تأثیرات مهمی بر محیط کیهانی دارند و مطالعه‌ی آن‌ها می‌تواند ما را در درک بهتر کیهان یاری کند.

🔭 پژوهش‌های آینده می‌توانند نشان دهند که چگونه این محیط‌های غول‌پیکر بر شکل‌گیری کهکشان‌ها و تکامل آن‌ها تأثیر می‌گذارند.

جمع‌بندی: کشف کیپو، نقطه‌ی عطفی در کیهان‌شناسی

کشف کیپو، بزرگ‌ترین ساختار شناخته‌شده در جهان، نشان می‌دهد که همچنان رازهای بزرگی در کیهان وجود دارند که می‌توانند مدل‌های کنونی کیهان‌شناسی را تغییر دهند.

این اَبَرسازه‌ها نه‌تنها یکی از کلیدی‌ترین عوامل درک تکامل کهکشان‌ها هستند، بلکه اندازه‌گیری‌های مهمی مانند ثابت هابل و تابش پس‌زمینه‌ی کیهانی را نیز تحت تأثیر قرار می‌دهند.

جهان همچنان پر از شگفتی‌هایی است که تنها با کاوش‌های بیشتر می‌توان به اسرار آن‌ها پی برد.

منبع

  این نوشته‌ها را هم بخوانید ​