How big is Eriidanuse supertühimik?

Eriidanuse supertühimik on tohutu ruumipiirkond, kus on tavalisest vähem galaktikaid ja mida on näha Eriidanuse tähtkuju suunas. Selle läbimõõt on ligikaudu 2 miljardit valgusaastat; valgusaasta on vahemaa, mille valgus läbib ühe aastaga. See asub Maast umbes 3 miljardi valgusaasta kaugusel, samas suunas kui ebatavaliselt külm laik Suurest Paugust järele jäänud nõrgas hõõgus.

Suurus

Supertühimikul pole teravat serva. Astronoomid mõõdavad selle suurust sellest, kus galaktikate arv langeb alla keskmise. 2015. aastal kaardistas Hawaii ülikooli teadlase István Szapudi juhitud rühm selles taevaosas galaktikaid Pan-STARRS1 teleskoobi ja NASA satelliidi WISE abil. Nad leidsid piirkonna, kus on umbes 14% vähem ainet kui keskmiselt.

Rühma teates kirjeldati supertühimikku kui 1,8 miljardi valgusaasta läbimõõduga. Nende artiklis on selle raadiuseks antud 220 megaparsekit, pluss-miinus 50, ühikutes, mis sõltuvad sellest, kui kiiresti universum paisub. Megaparsek on umbes 3,26 miljonit valgusaastat. Plancki satelliidiga mõõdetud paisumiskiirust kasutades annab see raadius laiuseks umbes 2,1 miljardit valgusaastat, kuskil 1,6 ja 2,6 miljardi vahel.

Hilisemad uuringud on selle kuju osas eri meelt. 2016. aasta uuring leidis, et see on vaatejoone suunas välja venitatud: taevatasandil umbes 1,9 miljardit valgusaastat lai, kuid umbes 4,8 miljardit valgusaastat sügav. 2017. aasta uuring, mis mõõtis galaktikate kaugusi täpsemalt, leidis hoopis mitu väiksemat tühimikku samal vaatejoonel. Nende vahel asuvad väikesed piirkonnad, kus on galaktikaid keskmisest rohkem.

Suuruste võrdlused

Supertühimik on umbes 20 000 korda laiem kui Linnutee ketas, mille läbimõõt on umbes 100 000 valgusaastat.
Kui Linnutee oleks kahandatud korvpalli suuruseks, mille läbimõõt on umbes 24 sentimeetrit, oleks supertühimik umbes 4,8 kilomeetrit lai.
Supertühimiku läbimõõt on umbes kaks korda suurem kui Kalade-Vaala superparvede kompleksi pikkus. Kompleks on Linnuteed sisaldav galaktikaparvede riba, mis on umbes 1 miljard valgusaastat pikk.
Vaadeldav universum, see osa ruumist, kust valgus on jõudnud Maani, on umbes 93 miljardit valgusaastat lai, ehk umbes 46 korda supertühimiku laius.
Maalt vaadates katab supertühimik taevaosa, mille läbimõõt on üle 30 kraadi, peaaegu 60 korda Kuu täisketta laius.

Külm laik

Kosmiline reliktkiirgus on universumi vanim valgus, mis vabanes, kui universum oli umbes 380 000 aastat vana. Praegu on selle temperatuur umbes 2,7 kraadi üle absoluutse nulli, peaaegu igas suunas ühesugune. 2004. aastal leidsid astronoomid, kes uurisid NASA kosmoseaparaadi WMAP kaarte, Eriidanuse tähtkujus suure laigu, mis oli oodatust külmem.

Selle Külma laiga keskpunkt on keskmisest umbes 70–150 kraadi miljondiku võrra külmem, olenevalt mõõtmisviisist. Euroopa Kosmoseagentuuri satelliit Planck kinnitas 2013. aastal, et laik on tegelik, mitte mõõtmisvea tulemus.

Supertühimik võib panna valguse paistma külmemana. Kui valgus siseneb tühimikku, kaotab see veidi energiat. Kuna universumi paisumine kiireneb, tasandub tühimik valguse läbimise ajal, nii et valgus ei saa väljumisel tagasi kogu kaotatud energiat. Seda nimetatakse integreeritud Sachsi-Wolfe'i efektiks.

Lahtine küsimus

2015. aasta rühm pakkus, et supertühimik võiks Külma laiku seletada. 2016. aasta uuring hindas, et selle väljavenitatud tühimik jahutaks valgust vaid umbes 40 kraadi miljondiku võrra, mis ei ole laigu seletamiseks piisav.

2017. aasta uuring jõudis järeldusele, et leitud tühimikud olid Külma laiku seletamiseks kaugelt liiga väikesed. Selle autorid pakkusid, et laik võib hoopis pärineda universumi väga varasest ajast, mitte tühimikest laigu ja Maa vahel.