Melkeveisgalaksen, som måler 100 000 til 180 000 lysår (31 - 55 kiloparsek) i diameter og inneholder 100 til 400 milliarder stjerner, er så enorm at den svirrer sinnet. Og likevel, når det gjelder universets storskala struktur, er galaksen bare et fall i bøtta. Ser man lenger, har astronomer bemerket at galakser danner klynger, som igjen danner superklaser - de største kjente strukturene i universet.
Supercluster som vår galakse ligger i er kjent som Laniakea Supercluster, som spenner over 500 millioner lysår. Men takket være en ny studie fra et team med indiske astronomer, er det bare blitt identifisert en ny superkluster som gjør alle tidligere kjente til skamme. Denne supercluster er kjent som Saraswati og har over 650 millioner lysår (200 megaparsek) i diameter, noe som gjør den til den største storskala-strukturen i det kjente universet.
Studien, som nylig dukket opp i The Astrophysical Journal under tittelen “Saraswati: An Extremely Massive ~ 200 Megaparsec Scale Supercluster”, ble ledet av astronomer fra Inter University Center for Astronomy & Astrophysics (IUCAA) og Indian Institute of Science Education and Research (IISER), med bistand levert av en rekke indiske universiteter.
For studiens skyld stolte teamet på data innhentet av Sloan Digital Sky Survey (SDSS) for å undersøke den store skalaen til universet. Tidligere har astronomer funnet ut at kosmos er hierarkisk samlet, med galakser som er ordnet i klynger, superklynger, ark, vegger og filamenter. Disse er atskilt av enorme kosmiske tomrom, som sammen skaper den enorme “kosmiske nett” -strukturen i universet.
Superklaser, som er de største sammenhengende strukturer på den kosmiske nettet, er i utgangspunktet kjeder av galakser og galakse-klynger som kan strekke seg i hundrevis av millioner lysår og inneholde billioner av stjerner. Til slutt fant teamet en superkluster som ligger omtrent 4 milliarder (1226 megaparsek) lysår fra Jorden - i stjernebildet Fiskene - som er 600 millioner lysår bred og kan inneholde masseekvivalenten over 20 millioner milliarder soler.
De ga denne superklusteren navnet "Saraswati", navnet på en eldgamle elv som spilte en viktig rolle i fremveksten av den indiske sivilisasjonen. Saraswait er også navnet på en gudinne som blir tilbedt i India i dag som keeper for himmelens elver og gudinnen for kunnskap, musikk, kunst, visdom og natur. Dette funnet var spesielt overraskende, da Saraswati var eldre enn forventet.
I hovedsak dukket superklusteren opp i SDSS-dataene som det ville ha gjort når universet var omtrent 10 milliarder år gammelt. Så ikke bare er Saraswati en av de største superklusters oppdaget til dags dato, men dens eksistens reiser noen alvorlige spørsmål om våre nåværende kosmologiske modeller. I utgangspunktet spår ikke den dominerende modellen for kosmisk evolusjon at en slik overbygning kunne eksistere da universet var 10 milliarder år gammelt.
Denne teorien er kjent som "Cold Dark Matter" -modellen, og spår at små strukturer (dvs. galakser) først ble dannet i universet og deretter samlet seg til større strukturer. Mens variasjoner innenfor denne modellen eksisterer, spår ingen at noe så stort som Saraswati kunne ha eksistert for 4 milliarder år siden. På grunn av dette kan oppdagelsen kreve at astronomer vurderer teoriene sine om hvordan universet ble som det er i dag.
For å si det enkelt, Saraswati supercluster dannet i en tid da Dark Energy begynte å dominere strukturdannelse, og erstattet gravitasjon som den viktigste kraften som formet den kosmiske evolusjonen. Som Joydeep Bagchi, en forsker fra IUCAA og hovedforfatter av papiret, og medforfatter Shishir Sankhyayan (av IISER) forklarte i en pressemelding fra IUCAA:
‘’ Vi var veldig overrasket over å få øye på dette gigantiske, vegglignende superkluster av galakser… Denne superklusteren er tydelig innebygd i et stort nettverk av kosmiske filamenter sporet av klynger og store tomrom. Tidligere er det bare rapportert om noen få relativt store superklynger, for eksempel ‘Shapley Concentration’ eller ‘Sloan Great Wall’ i det nærliggende universet, mens ‘Saraswati’ supercluster er langt fjernere. Arbeidet vårt vil bidra til å belyse det forvirrende spørsmålet; hvordan slike ekstreme storskala, fremtredende materialtetthetsforbedringer hadde dannet milliarder av år i det siste da den mystiske Dark Energy nettopp hadde begynt å dominere strukturdannelsen. ''
Som sådan kan oppdagelsen av denne mest massive av superklynger kaste lys over hvordan og når Dark Energy spilte en viktig rolle i superklusterformasjonen. Det åpner også døren for andre kosmologiske teorier som konkurrerer med CDM-modellen, som kan tilby mer konsistente forklaringer på hvorfor Saraswati kunne eksistere 10 milliarder år etter Big Bang.
En ting er klar tanke: denne oppdagelsen representerer en spennende mulighet for ny forskning på kosmisk dannelse og evolusjon. Og ved hjelp av nye instrumenter og observasjonsfasiliteter vil astronomer kunne se nærmere på Saraswait og andre superklynger de kommende årene og studere hvordan de påvirker det kosmiske miljøet.
