Zevenhonderd miljoen lichtjaar is praktisch niets - dit is de lege plek in het waarneembare universum. De Grote Leegte heeft wetenschappers bijna 40 jaar lang in verwarring gebracht en hen gedwongen de meest ongebruikelijke hypothesen over de aard ervan naar voren te brengen.
Als je 's nachts naar de lucht kijkt, kan het lijken alsof de sterren op een uniforme manier oneindig door de ruimte zijn verspreid. Maar het is bekend dat dit niet zo is. Sterren zijn geclusterd in sterrenstelsels, en sterrenstelsels clusteren samen om zwaartekrachtgebonden clusters te vormen. Over het algemeen is de situatie zodanig dat naburige sterrenstelsels relatief dicht bij elkaar liggen (op kosmische schaal), en de leegte strekt zich niet uit over zeer grote delen van de ruimte.
Er is echter één speciaal geval dat bekend staat als Bootes's Void. Dit is een ongelooflijk gebied met lege ruimte, nergens anders in het bekende universum waargenomen.
Dit gebied werd in 1981 ontdekt door astronoom Robert Kirchner en zijn team. Void Bootes wordt ook wel de Grote Leegte genoemd - het is een enorm bolvormig gebied in de ruimte waarin maar heel weinig sterrenstelsels zijn. Het bevindt zich op ongeveer 700 miljoen lichtjaar van de aarde, in de richting van het sterrenbeeld Bootes (vandaar de naam). Aanvankelijk vertelden astronomen over hun verbazingwekkende ontdekking in het artikel "Een miljoen kubieke megaparsec leegte in Bootes" (Een miljoen kubieke megaparsec leegte in Bootes).
Vrij lege leegte
In diameter is deze supervoid 330 miljoen lichtjaar, wat op zijn beurt gelijk is aan 0,27% van de diameter van het waarneembare universum (93 miljard lichtjaar in doorsnede). Het volume van deze regio is ongeveer 236 duizend kubieke megaparsecs. Met andere woorden, het is de grootste bekende leegte in het universum.
Ongeldige kaart Bootes / Richard Powell.
Promotie video:
Kort na de ontdekking van de leegte van Bootes begonnen astronomen op te merken hoe uniek dit gebied is. Aanvankelijk konden ze er slechts acht sterrenstelsels in vinden, maar verdere waarnemingen hielpen bij het vinden van 60 sterrenstelsels in een enorme ruimte met een diameter van een kwart miljard lichtjaar. Volgens astronoom Greg Aldering zouden we, als de Melkweg in het centrum van de leegte van Bootes was, pas in de jaren 60 van de twintigste eeuw over het bestaan van andere sterrenstelsels hebben vernomen.
Ter vergelijking: onze inheemse Melkweg heeft ongeveer twee dozijn buren in een gebied van slechts drie miljoen lichtjaar in doorsnede. Als je bedenkt dat de gemiddelde afstand tussen sterrenstelsels in het heelal enkele miljoenen lichtjaren is, dan zouden er in zo'n enorme ruimte als de ingang van Bootes, met een vergelijkbare dichtheid, ongeveer 10.000 sterrenstelsels zijn.
Zoals zeepbellen
Natuurlijk willen wetenschappers er graag achter komen hoe zo'n abnormaal gebied in de ruimte zou kunnen zijn ontstaan. Computermodellen suggereren dat kleinere holtes - die veel vaker voorkomen - werden gevormd nadat sterrenstelsels naderden, als gevolg van gravitatie-interactie. Hierdoor zijn aangrenzende regio's leeg geworden en naarmate dit proces intensiveert, worden de gebieden groter.
Dit verklaart echter niet het bestaan van de Bootes-leegte. Sinds de geboorte van het universum is er niet genoeg tijd verstreken om zwaartekrachten een ruimte van deze schaal 'vrij te maken'.
Pogingen om een verklaring te vinden hebben geleid tot de ontwikkeling van een nieuwe theorie, die suggereert dat supervoids worden gevormd als gevolg van het samenvoegen van kleinere holtes. Aldring merkte ooit op dat sterrenstelsels in holtes merkwaardige buisvormige vormen aannemen, en dit lijkt een belangrijke aanwijzing te zijn. Bovendien suggereerde hij dat de leegte van Bootes werd gevormd na het samenvoegen van kleinere holtes - vergelijkbaar met hoe zeepbellen samensmelten tot één grote bel. Wat betreft de "buisvormige" melkwegstelsels, dit zijn hoogstwaarschijnlijk overblijfselen van grenzen tussen kleinere holtes.
De Dyson Sphere, gebouwd rond een ster om zijn energie te verzamelen, zoals voorgesteld door de kunstenaar / J. Wong.
Je kunt ook uitgaan van een nog radicaler scenario, waar in de wetenschappelijke literatuur nauwelijks aandacht aan is besteed. De leegte van Bootes had dus kunnen ontstaan als gevolg van de uitbreiding van het derde type beschaving op de schaal van Kardashev. Tijdens het kolonisatieproces breidt de "bubbel" van de beschaving zich uit weg van het oorspronkelijke beschavingssysteem, dat elke ster (en vervolgens elk melkwegstelsel) op zijn pad verduistert en deze bedekt met een Dyson-bol. Dit zou de vrij gelijkmatige bolvorm van de leegte kunnen verklaren. Gezien het feit dat de leegte van Bootes zich ongeveer 700 miljoen lichtjaar van de aarde bevindt, en intelligent leven in het heelal ongeveer vier miljard jaar geleden had kunnen ontstaan, had zo'n oude beschaving ruimschoots de tijd om deze verbazingwekkende kosmologische techniek te implementeren. Ja, dit is pure speculatie, maargezien de vreemdheid van het fenomeen zelf, kan deze hypothese worden overwogen.
Enge en lege plek
De aard van leegte geeft stof tot nadenken. Bezoekers van dit gebied zouden op zijn zachtst gezegd overweldigd worden door een dergelijk isolement, gezien de extreme afstanden tussen melkwegstelsels en het uitzicht op de verre ruimte die "zwarter dan zwart" zou lijken.
Bovendien is de ingang van Bootes waarschijnlijk de meest "ideale" stofzuiger in de ruimte, waarvan ook de effecten de moeite waard zijn om op te letten. Het zou zelden niet alleen stenen en stof bevatten, maar ook verschillende soorten deeltjes. Voor de interactie van deeltjes in deze enorme leegte kunnen tijdperken verdwijnen, als het daar al mogelijk is.
Kaart van galactische holtes in het waarneembare heelal / Andrew Z. Colvin.
De extreem lage dichtheid van materie in dit gebied van de ruimte betekent dat wanneer er een soort "structuur" - bijvoorbeeld neutrino's - erin komt, het er enerzijds precies hetzelfde uitziet als het er honderden miljoenen jaren later uitkomt. Hetzelfde geldt voor fotonen. Materiedeeltjes met een veel grotere massa dan neutrino's en fotonen zullen van nature naar de randen van de leegte worden aangetrokken. Vanwege deze staat van bewaring van de leegte kan Bootes ooit worden beschouwd als een ideale tijdcapsule.
Hoe het ook zij, de ontdekking van super-leegte had een grote invloed op het traditionele kosmologische denken. Sindsdien hebben astronomen hun begrip van de vorming van sterrenstelsels herhaaldelijk herzien, gezien wat er bekend is over de zeer ongelijke verdeling van materie in het universum.
De ingang van Bootes is tenslotte een andere nederige herinnering aan de uitgestrektheid van de ruimte. Het universum dat we zien is voor ons begrip onvoorstelbaar groot en onze plaats daarin is verrassend klein en onbeduidend - een microscopisch kleine flits in een gigantische ruimte. Maar hoe eenzaam we onszelf ook mogen lijken op onze kleine blauwe stip, we hebben in ieder geval de gelegenheid om het sterrenlandschap te aanschouwen als we onze ogen naar de hemel richten.
Vladimir Guillen
