SUPERJATA I PRAZNINE

Mislioci su još od starog vijeka nastojali spoznati građu svijeta koji nas okružuje. Prošlo je stoljeće u tom smislu bilo osobito plodonosno, kako za one koji su zavirivali u zbunjujući svijet elementarnih čestica, tako i za one koji su istraživali najveće strukture u dostupnom svemiru. Prije samo stotinu godina, astronomi nisu znali da su zvijezde okupljene u ogromne nakupine koje zovemo galaktikama, među kojima zjape ponori praznog prostora široki milijune svjetlosnih godina. Pionirski rad američkog zvjezdoznanca Edwina Hubblea, pokazao nam je u razdoblju između dva svjetska rata da je Mliječni put - naša matična galaktika - samo jedan od milijuna sličnih zvjezdanih gradova. Hubble je otkrio i to da se galaktike međusobno razmiču, pa se čini da bježe od nas, to brže što su udaljenije.
Brzine kojima se galaktike udaljavaju, dovoljno su velike da na mjerljiv način utječu na njihovo svjetlo. Njegove valne duljine bivaju rastegnute, onako kako se produži i valna duljina piska sirene lokomotive koja napušta kolodvor. U slučaju zvučnog vala, taj tzv. Dopplerov pomak rezultira dubljim tonom, dok u slučaju svjetlosti galaktika, ti daleki objekti izgledaju crveniji. Crvena boja vidljivog svjetla analogna je dubokim zvukovima! Koliki je Dopplerov pomak, a time i približna udaljenost neke galaktike, utvrđuje se analizom njenog svjetla. Ono se raspe u spektar, nalik dugi, te se iz njega očita kakvu je promjenu svjetlo pretrpjelo. Isprva je to bio mukotrpan postupak i za dobivanje samo jednog spektra, bilo je potrebno po nekoliko sati mjerenja. Kako bi se stvorio vjerodostojan prikaz razdiobe velikog broja galaktika u prostoru širokom stotine milijuna svjetlosnih godina, bilo je stoga potrebno unaprijediti promatračku tehniku. Taj je napredak ostvaren početkom 1970-ih godina, kada su "visokonaponski pojačivači slike" vrijeme dobivanja spektra skratili na samo 10-15 minuta.
Nekoliko znanstvenih timova ubrzo se bacilo na katalogiziranje galaktika prema njihovom crvenom pomaku. Ono što su ti astronomi otkrili, temeljito je promijenilo naše razumijevanje makrosvijeta. Dotad se, naime, vjerovalo kako su galaktike u prostoru raspoređene ravnomjerno. Istina, bilo je već poznato da su usljed gravitacijskog privlačenja one često združene u skupine ili jata, ali se držalo da se ta organiziranost gubi promatra li se uistinu velike obujme svemira. Treba imati na umu da promatrač na Zemlji svemirske objekte vidi rasute dvodimenzionalnom plohom neba, te da njihov položaj "po dubini" nije lako dokučiti.
Amerikanci Stephen Gregory i Laird Thompson, astronomi s Arizonskog sveučilišta, uporabili su teleskop Nacionalne zvjezdarnice Kitt Peak kako bi izmjerili veliki broj galaktičkih crvenih pomaka u pravcu zviježđa Berenikine kose (Coma Berenices). Oni su tim mjerenjem željeli provjeriti svoju, za to vrijeme smjelu hipotezu, prema kojoj su galaktička jata Kosa i Abell 1367 međusobno povezana razvučenim mostom od galaktika. Ta su dva jata na nebu razmaknuta 21 stupanj, no Gregory i Thompson su pretpostavili da su ona ujedinjena u veću strukturu - u superjato. Oko toga postoje li superjata, tih se godina među uglednim astronomima, poput Švicarca Fritza Zwickyja i Amerikanca Georgea Abella, vodila žestoka rasprava. Gregory i Thompson nisu samo potvrdili svoju pretpostavku, već su otkrili i to da su galaktike u promatranoj "kriški" neba okupljene u vlaknaste strukture koje okružuju prostrane praznine između jata. Prvu prazninu koju su uočili, nazvali su jednostavno Kosa. Svoje su rezultate prikazali na revolucionarnoj klinastoj karti neba: u vrh klina smjestili su Mliječni put, a galaktike-točkice su nanijeli prema udaljenosti od nas. Klin je imao i debljinu, ali ona, naravno, nije mogla biti prikazana na papiru. Takve su karte postale standardnim alatom "izvangalaktičkih" astronoma.
Nakon početnog uspjeha Gregoryja i Thompsona, ostvarenog 1978. g, i drugi su timovi počeli otkrivati galaktička superjata i orijaške praznine među njima. Neka od tih otkrića popratila je puno veća medijska pozornost. Tako je bilo i 1983. g, kada je objavljeno da je u zviježđu Volara (Boötes), na udaljenosti od oko 700 milijuna svjetlosnih godina, uočena mjehurasta praznina široka približno 300 milijuna svjetlosnih godina! U tolikom prostoru moglo se smjestiti na stotine velikih jata, a umjesto toga, u praznini Volar astronomi su dosad spazili tek nekoliko desetaka vrlo usamljenih galaktika. Potraga za tim zvjezdanim gradovima u Volaru, postala je među nekim astronomima svojevrsnim sportom. Za razliku od Volara, praznine Kosa i Herkul doimlju se zbilja praznima.
Još je više zanimanja javnosti privukla klinasta karta (na slici gore) koju su 1986. g. objavili astronomi sveučilišta Harvard. Na njoj je posebno intrigantno izgledala ljudska figura iscrtana galaktikama jata Kosa. Karta je prikazivala sloj debeo samo šest stupnjeva - dvanaest promjera uštapa. Dodatna mjerenja, šesterostruko su podebljala tu "krišku univerzuma" (na slici dolje lijevo).
Iscrpna istraživanja provedena posljednjih desetljeća, pokazala su da je razdioba galaktika daleko od one homogenosti u koju se ranije vjerovalo. Jata i superjata tvore niti, opne i plahte kojima su zaogrnute šupljine bez galaktika. Te strukture nalikuju građi spužve ili sapunici, a često ih se uspoređuje i s dendritima neurona. Jato Kosa nalazi se u sredini ogromne tvorbe od tisuća galaktika, primjereno nazvane Veliki zid. Ta je zapanjujuća ploha duga barem 500 milijuna, a široka više od 200 milijuna svjetlosnih godina. Debljina joj, pak, ne prelazi tridesetak milijuna svjetlosnih godina!

Veliki zid na klinastim kartama istog dijela neba. Desno dolje su četiri usamljene galaktike u praznini Volar.