Kozmolozi su se desetljećima pitali je li struktura svemira zapravo fraktal, odnosno izgleda li jednako bez obzira na veličinu. Nakon niza opsežnih istraživanja galaksija, znanstvenici napokon imaju odgovor - ne, ali na neki način, piše LiveScience.
Početkom 20. stoljeća astronomi su počeli shvaćati da je svemir nezamislivo prostran. Također su saznali da možemo vidjeti raštrkane galaksije, kako bliže, tako i udaljene. Tako se logički postavilo pitanje - postoji li određeni obrazac u rasporedu galaksija ili je potpuno slučajan?
U početku je sve ukazivalo na to da se radi o slučajnom rasporedu. Astronomi su vidjeli velike nakupine galaksija, od kojih svaka sadrži tisuću ili više galaksija. Bilo je i puno malih skupina galaksija i onih koje su bile odvojene. Nametao se zaključak kako ne postoji sveobuhvatan obrazac rasporeda galaksija.
Astronomi su dugo vjerovali u tzv. "kozmološki princip", odnosno da je svemir uglavnom homogen (otprilike isti na svim mjestima) i izotropan (otprilike isti bez obzira na smjer u kojem gledate). Gomila galaksija i grupa galaksija uklapala se u taj princip.
No, kasnih 1970-ih proučavanje galaksija postalo je dovoljno sofisticirano da se otkriju neki uzorci u njihovu rasporedu. Osim grupa galaksija, postojale su duge i široke galaksije, ali i praznine. Astronomi su to nazvali kozmičkom mrežom, što je izravno kršilo kozmološki princip budući da veliki dijelovi svemira nisu izgledali kao drugi veliki dijelovi svemira.
Svemir unutar svemira
Jedan je prijedlog dao matematičar Benoit Mandelbrot, otac fraktala. Fraktale je teško definirati, ali jednostavno ih je intuitivno shvatiti. Oni su obrasci koji se ponavljaju bez obzira na to koliko zumirali ili odzumirali nešto.
Fraktali su posvuda. Ako zumirate snježnu pahulju, vidjet ćete minijaturne pahuljice. Ako zumirate grane, vidjet ćete male grančice. Fraktali nas okružuju u prirodi, no matematika nam je omogućila razumijevanje širokog spektra sličnih struktura u svemiru.
Ako su fraktali posvuda, onda je možda čitav svemir fraktal, pretpostavio je Mandelbrot. Možda je obrazac u rasporedu galaksija bio početni korak najvećeg mogućeg fraktala ili bi sofisticiranijim uređajima pronašli kozmičke mreže unutar kozmičkih mreža, ispunjavajući svemir do beskonačnosti.
Homogenizirano i pasterizirano
Kako su astronomi otkrivali više o kozmičkoj mreži, naučili su više o povijesti Velikog praska i smislili načine kako objasniti postojanje obrazaca velikih razmjera u svemiru. Te su teorije sugerirale da je svemir još uvijek homogen, samo u puno većim razmjerima nego što su ranije pretpostavljali.
Tek su velika istraživanja u ovom stoljeću, poput Sloanovog digitalnog istraživanja neba, uspjela mapirati lokacije milijuna galaksija, stvarajući portret kozmičke mreže na dotad nezabilježen način.
Ako je ideja o fraktalnom svemiru utemeljena, tada bi naša lokalna kozmička mreža trebala biti ugrađena u puno veću kozmičku mrežu. Ako je teorija pogrešna, tada bi u jednom trenutku kozmička mreža trebala prestati biti kozmička mreža, a neki veći komad svemira trebao bi izgledati poput bilo kojeg slučajno odabranog dijela.
Rezultat je homogenost, ali na nevjerojatnoj ljestvici. Naime, morate prijeći oko 300 milijuna svjetlosnih godina prije nego što se svemir učini homogenim.
Dakle, svemir definitivno nije fraktal, no dijelovi kozmičke mreže i dalje imaju svojstva fraktala. Primjerice, nakupine tamne tvari nazvane "oreoli" čine ugniježđene strukture i podstrukture, a oreoli u njima drže pod-oreole.
Suprotno tomu, praznine u našem svemiru nisu potpuno prazne. Sadrže nekoliko slabijih patuljastih galaksija, a tih nekoliko galaksija raspoređeno je u suptilniju verziju kozmičke mreže. Dakle, iako svemir u cjelini nije fraktal, fraktale još uvijek možemo pronaći gotovo svuda gdje gledamo.
