Da li je univerzum fraktal?

Kosmolozi su decenijama razmatrali mogućnost da je velika struktura univerzuma fraktalna, tj. da izgleda isto bez obzira na nivo posmatranja. Odgovor glasi: ne, ne baš. Ali na neki način, i da. Ukratko, stvar je komplikovana.

Univerzum je nezamislivo ogroman, sadrži oko 2 biliona galaksija koje nisu nasumično raspoređene. Naprotiv, galaksije su organizovane u sve veće strukture: grupe sa desetak galaksija, klastere sa hiljadama galaksija, pa sve do superklastera koji se prostiru milionima svetlosnih godina.

Koncept fraktala popularizovao je sredinom 20. veka Benoa Mandelbrot. Fraktali su strukture definisane jednom matematičkom formulom na svim nivoima, koje zadržavaju isti oblik prilikom uvećanja ili smanjenja. Mandelbrot je postavio pitanje da li je univerzum fraktal i da li će se pri daljem “zumiranju” uvek ponavljati isti obrasci.

U izvesnom smislu, univerzum pokazuje hijerarhiju struktura na sve većim nivoima. Međutim, ta hijerarhija ima granicu. Na skali od oko 300 miliona svetlosnih godina, univerzum postaje homogen, što znači da na toj veličini više ne postoje veće strukture – univerzum je otprilike isti u svim pravcima.

Fraktalne osobine u delovima univerzuma

Iako univerzum nije u potpunosti fraktalan, delovi kosmičke mreže pokazuju slična svojstva. Na primer, tamna materija formira “halo” koji sadrže galaksije i klastere, a unutar ovih „halo“ struktura se nalaze se manje „sub-halo“, i tako dalje. Ove ugnežđene strukture podsećaju na fraktalne obrasce.

S druge strane, kosmičke praznine nisu potpuno prazne. Sadrže nekoliko slabih patuljastih galaksija koje formiraju suptilnu verziju kosmičke mreže. Čak i simulacije pokazuju da unutar tih praznina postoje manje mreže, stvarajući svojevrsne “pod-praznine.”

Zaključak je da univerzum kao celina nije fraktal, ali da njegovi delovi, poput tamne materije i kosmičkih praznina, nose karakteristike fraktalnih struktura, ukazujući na složenost i lepotu kosmičkog poretka, piše Physics.