Universumi suuremastaabiline struktuur

pisi|Pilt kujutab osa universumi struktuurist, mida nimetatakse "kosmiliseks võrgustikuks". Näidatud kuubi kujul, mille servad on 11 500 miljonit valgusaastat ehk 3525,9 Mpc. Autorid: NASA, ESA ja E. Hallman (Colorado Ülikool, Boulder)

Universumi suuremastaabiline struktuur (ka universumi kärgstruktuur; inglise keeles large-scale structure) on kosmoloogias aine jaotuse struktuur universumis kõige suuremates vaadeldavates skaalades. Aegruumi kõverust antud skaalal kirjeldab hästi üldrelatiivsusteooria.

Väga suurel skaalal vaadates meenutab universumi ehitus hiiglaslikku võrgustikku. Kosmiline võrgustik (cosmic web) on astronoomide poolt antud nimi kogu universumi struktuurile, mis koosneb omavahel ühendatud kosmilistest filamentidest, mis omakorda moodustavad galaktikatest koosnevaid ahelaid, eraldades suuri peaaegu tühje ruumiosi nn kosmilisi tühimikke.

Kosmiline võrgustik määrab vaadeldava universumi üldise struktuuri.

Väiksematest galaktikate gruppidest ja üksikgalaktikatest koosnevad ahelad ehk filamendid moodustavad niidistiku, mille otsad suunduvad võrgustiku sõlmkohtadesse – rikastesse galaktikate parvedesse. Võrguahelate ja galaktikate vahel on tühimikud, kus nähtavat ainet pole peaaegu üldse. Tühikud on erineva suurusega, kohati võivad nad olla isegi hiiglaslikud. Galaktikate grupid ja parved võivad koonduda omakorda suuremateks süsteemideks, mida nimetatakse galaktikate superparvedeks.

Arvutused näitavad, et ehkki galaktikate superparved on suurimad süsteemid kosmilises võrgustikus, hõlmavad nad vaid 1% kogu ruumalast. Ülejäänu universumi ruumalast võtavad enda alla alatiheduspiirkonnad, kus suuri tühikuid eraldavad vaid väga vaesed galaktikagrupid ning üksikgalaktikad, mille lähedal teisi heledaid galaktikaid ei ole. Küll aga võib üksikgalaktikatel olla kääbuskaaslasi. Rikkaid galaktikagruppe ei ole alatiheduspiirkondades üldse.

Suuremastaabilise struktuuri tekkest
Arvatakse, et suuremastaabiline struktuur galaktikate jaotuses on arenenud gravitatsiooniliste ebastabiilsuste kaudu, mis tulenes (suuresti homogeense) varase universumi väikestest tiheduse kõikumistest. See galaktikate struktuur koosneb rikastest ja vaestest parvedest, mis on omavahel ühendatud filamentide ja lehtedega ning tühikutega nende vahel.     

Universumi suuremastaabilise struktuuri ajalugu
Juba 20. sajandi alguses oli teada, et tähed rühmitatakse täheparvedeks, mis omakorda moodustavad galaktikaid. Hiljem avastati galaktikaparved ja galaktikate superparved. Superparv on suurim galaktikate kogumi tüüp ja hõlmab tuhandeid galaktikaid. Selliste kogumite kuju võib varieeruda ahelast (näiteks Markariani kett) kuni seinteni (näiteks Sloani Suur Sein). 

Olnuks mõistlik eeldada, et galaktikasüsteemide hierarhia ülespoole jätkub, kuid 1990. aastatel leidsid Margaret Geller ja John Huchra, et skaalal suurusjärgus 300 megaparsekit on universum praktiliselt homogeenne ja kujutab endast kogumit niitjaid omavahel ühendatud kosmilisi filamente, mis omakorda moodustavad galaktikatest koosnevaid ahelaid, eraldades suuri peaaegu tühje ruumiosi nn kosmilisi tühimikke. Selliste tühimike suurus on suurusjärgus sadu megaparsekeid.

Universumi suuremastaabilise struktuuri uurimine Eestis

Vaata ka
Kosmiline tume võrgustik

Viited