Kozmik ağ

Kozmik ağ (İngilizce cosmic web), evrendeki maddenin en büyük ölçekteki dağılımına verilen addır. Gökadalar uzaya rastgele serpilmemiştir: gökada kümeleri ve üstkümeler, onları birbirine bağlayan ipliksi yapılar ve duvarlar boyunca dizilir; bunların arasında ise çok az gökada barındıran devasa boşluklar uzanır. Bütün bu yapı, uzaktan bakıldığında köpüğe ya da bir örümcek ağına benzer. Gökada iplikleri, gözlenebilir evrenin genel yapısını belirleyen, bilinen en büyük yapılardır.

Ağın parçaları

• Boşluklar: Ortalama madde yoğunluğunun çok düşük olduğu, büyük ölçüde küresel bölgelerdir. Çapları tipik olarak 10 ile 100 megaparsek (30 ile 300 milyon ışık yılı) arasındadır. Ortalama yoğunlukları evrenin ortalamasının onda birinden azdır.
• Duvarlar: Boşlukları birbirinden ayıran, tipik kozmik yoğunlukta madde barındıran bölgelerdir.
• İplikler (filamentler): Duvarlardan uzanan ve onlarca megaparsek boyunca süren kollardır. Gökada iplikleri genellikle 50 ile 80 megaparsek (160 ile 260 milyon ışık yılı) uzunluğa ulaşır.
• Kümeler: Duvarların ve ipliklerin buluştuğu, maddenin en yoğun toplandığı düğümlerdir.

Nasıl oluştu?

Kozmik ağın tohumları, erken evrendeki küçük yoğunluk dalgalanmalarıdır. Biraz daha yoğun olan bölgeler kendi çekimleriyle daha hızlı çöktü; biraz daha seyrek bölgeler ise genişleyerek boşalmaya devam etti. Bilgisayar benzetimlerinde madde, zamanla boşluklardan kaçarak duvarlara ve ipliklere akar. Bu çekim yarışında baskın rolü karanlık madde oynar: benzetimlerde görülen mavi iplik yapıların çoğu karanlık maddedir ve gökadalar bu görünmez iskeletin üzerinde doğar. Evrenin hızlanan genişlemesi yüzünden ipliklerdeki kümeler giderek hızlanarak birbirinden uzaklaşıyor; çok uzak gelecekte bu yapıların dağılması bekleniyor.

Nasıl haritalandı?

Gökadaların konumunu üç boyutta görebilmek için uzaklıklarının da bilinmesi gerekir. Bunu kırmızıya kayma taramaları sağladı: bir gökadanın tayfındaki kırmızıya kayma, Hubble yasası aracılığıyla uzaklığını verir. İlk boşluklar 1978'de Kitt Peak Ulusal Gözlemevi'nden Stephen Gregory ve Laird A. Thompson'ın öncü çalışmasıyla bulundu. 1981'de keşfedilen Çoban (Boötes) boşluğu, ilk ölçümlerde yaklaşık 50 h⁻¹ megaparsek çapındaydı; sonra bu değer 34 h⁻¹ megaparseke düzeltildi. 1989'da Harvard–Smithsonian Astrofizik Merkezi'nin (CfA) taraması, evrenin büyük boşluklar, keskin iplikler ve onları çevreleyen duvarlarca biçimlendirildiğini ortaya koydu. 2001'de tamamlanan 2dF taraması ve ardından Sloan Dijital Gökyüzü Taraması (SDSS), haritaya binlerce yeni boşluk ve yapı ekledi.

Verileri göster

CfA2 Büyük Duvarı	251
Quipu	400
Sloan Büyük Duvarı	433
Tipik iplik (üst sınır)	80
Tipik boşluk (üst sınır)	100

Örnekler

• CfA2 Büyük Duvarı: 1989'da bulunan, yaklaşık 251 megaparsek (750 milyon ışık yılı) uzunluğundaki bu duvar, keşfedilen ilk süper büyük yapıdır; merkezinde Saç (Coma) kümesi yer alır.
• Sloan Büyük Duvarı: 2003'te SDSS verileriyle bulundu; yaklaşık 433 megaparsek uzunluğundadır.
• Quipu: Yaklaşık 400 megaparsek uzunluğuyla bilinen en büyük yapılardan biri.
• Herkül–Kuzey Tacı Büyük Duvarı: 2013'te gama ışını patlamaları işaret noktası olarak kullanılarak önerilen, yaklaşık 3 gigaparseklik dev bir yapı adayı; varlığı henüz doğrulanmış değildir.
• KBC boşluğu: Samanyolu'nun kendisi de KBC adı verilen bir boşluğun içinde yer alır.

Sık karıştırılanlar

• Duvar mı, iplik mi? Kaynaklar sınıflandırmada farklı yaklaşımlar kullanır: kimi duvarları ipliklerin bir alt türü sayar, kimi ipliklerin duvarlardan uzanan kollar olduğunu söyler. Boşluğun da herkesçe kabul görmüş tek bir tanımı yoktur.
• "Evrenin en büyük yapısı": Bu unvan için önerilen bazı yapıların (ör. Herkül–Kuzey Tacı Büyük Duvarı) gerçekliği tartışmalıdır; bir kısmının gözlem etkileriyle oluşmuş "sözde yapılar" olabileceği belirtilir.
• Büyüklüğün sonu: Yaklaşık 30 ile 200 megaparsek arasındaki ölçeklerden sonra yeni bir yapı düzeyi görülmüyor gibidir; daha büyük ölçeklerde evren aşağı yukarı tekdüzedir. Bu sınıra "Büyüklüğün Sonu" (End of Greatness) denir.