Για να παραγάγουν τον χάρτη του "ενός εκατομμυρίου γαλαξιών", ο Adrian Collister και ο Ofer Lahav, του πανεπιστημίου του Καίμπριτζ, "εκπαίδευσαν" έναν αλγόριθμο σε υπολογιστή για να μάθουν για 10.000 γαλαξίες - τις συντεταγμένες τους, τα χρώματα και τις αποστάσεις τους από τη γη - και να βρουν αργότερα τις κατά προσέγγιση αποστάσεις των άλλων γαλαξιών, βασισμένες στα στοιχεία του SDSS.

"Το αξιοσημείωτο είναι ότι εμείς με αυτήν την τεχνική χρησιμοποιούμε μόνο τα χρώματα και τις θέσεις των 10.000 γαλαξιών και εν συνεχεία παίρνουμε τις αποστάσεις για περισσότερα από 1 εκατομμύριο αντικείμενα," λέει ο Lahav, της ομάδας αστροφυσικής στο πανεπιστημιακό Κολέγιο.

Και οι δύο ομάδες ήταν σε θέση να προσδιορίσουν τα μαθηματικά μοτίβα στη κατανομή των γαλαξιών σε όλο τον Κόσμο, κάτι που έδειξε την παρουσία μεγάλων δομών. "Είναι μία από τις πρώτες ανιχνεύσεις δομών που είναι τόσο μεγάλες", σχολιάζει ο Padmanabhan. "Στη μόνη άλλη θέση που έχουν ανιχνευθεί είναι στο Κοσμικό Υπόβαθρο Μικροκυμάτων", τη μεταλαμπή της Μεγάλης Έκρηξης.

Έτσι αυτός συνεχίζει, με τη σύγκριση των δομών στο υπόβαθρο, από την εποχή που ο Κόσμος ήταν ηλικίας λίγων εκατοντάδων χιλιάδων ετών, με εκείνες από τις νέες έρευνες, που ανήκουν σε μια εποχή που ο Κόσμος ήταν περίπου 8 δισεκατομμυρίων ετών. Τελικά οι ερευνητές μπορούν να αξιολογήσουν τις θεωρίες για το πώς εξελίχθηκε ο κόσμος.

Και οι δύο μελέτες επιβεβαιώνουν ότι η κατανομή των γαλαξιών και οι δομές του Κόσμου ταιριάζουν πολύ καλά με τα μοντέλα στα οποία η κανονική ύλη αποτελεί λίγα μόνο τοις εκατό του Κόσμου, ενώ το ένα τέταρτο καταλαμβάνεται από τη σκοτεινή ύλη και το υπόλοιπο από τη σκοτεινή ενέργεια.

"Με τις νέες μετρήσεις, υπήρχε πιθανότητα να βρούμε ένα Σύμπαν που να μην εξουσιάζεται από τη σκοτεινή ύλη και τη σκοτεινή ενέργεια," λέει ο Uros Seljak, από το Princeton. "Αντίθετα, η καθιερωμένη θεωρία πέρασε μια νέα δοκιμή με τα χρώματα".

Κοσμικά ηχητικά κύματα

Και οι δύο ομάδες ανίχνευσαν επίσης στους χάρτες τους, την σφραγίδα των κοσμικών ηχητικών κυμάτων, που απελευθερώθηκαν αμέσως μετά από το big bang. Τα στοιχεία των κυμάτων, που θεωρούνται ότι έχουν παγιδευτεί από την πυκνή ομίχλη του αερίου και των φωτονίων του πρόωρου σύμπαντος, αναφέρθηκαν αρχικά πέρυσι από την ομάδα του SDSS και της Έρευνας της ερυθρής μετατόπισης των γαλαξιών του Πεδίου των 2 μοιρών.

"Μπορούμε να ανιχνεύσουμε την σφραγίδα αυτών των ηχητικών κυμάτων στη κατανομή των γαλαξιών. Είναι η ηχώ μιας αρκετά αξιοπρόσεκτης εποχής του σύμπαντος, που εμφανίστηκε σε λιγότερο από 300.000 χρόνια μετά από τη Μεγάλη Έκρηξη, όταν το σύμπαν ήταν τόσο καυτό και πυκνό που τα άτομα του υδρογόνου ιονίστηκαν σε πρωτόνια και ηλεκτρόνια", εξηγεί ο Blake.

Οι διαφορές στη γαλαξιακή κατανομή, που αποτελούν τις ορατές  δομές μεγάλης κλίμακας, συσχετίζονται άμεσα με τις διαφοροποιήσεις στη θερμοκρασία του Κοσμικού Υποβάθρου Μικροκυμάτων, που απεικονίζει τις κυματώσεις στον πυκνό πρώιμο Κόσμο και οι οποίες έχουν μετρηθεί με μεγάλη ακρίβεια από πειράματα με ειδικά μπαλόνια και το δορυφόρο WMAP.

Το αποτέλεσμα είναι ένας φυσικός "κανόνας" που σχηματίζεται από τις κανονικές κυματώσεις (μερικές φορές λέγονται και "βαρυονικές κυματώσεις",  - τα βαρυόνια είναι η συνηθισμένη ύλη), οι οποίες επαναλαμβάνονται κατά διαστήματα περίπου 450 εκατομμυρίων ετών φωτός.

Οι επιστήμονες έχουν διαπιστώσει ότι οι κυματισμοί από τα ηχητικά κύματα αυξάνουν ελαφρώς την πιθανότητα να βρίσκονται και οι γαλαξίες 450 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά ο ένας από τον άλλο. Αυτή η απόσταση είναι ένας τέτοιος "κανόνας", που θα μπορούσε να βοηθήσει τους αστρονόμους να χαρτογραφήσουν την ιστορία διαστολής του κόσμου και να αξιολογήσουν την ακρίβεια των μετρήσεων  των αστρονομικών αποστάσεων.

Οι νέες μελέτες είναι οι πρώτες που ανιχνεύουν κύματα τόσο μακριά από τη γη. "Μετρώντας με αυτόν τον "τυποποιημένου κανόνα" στις διαφορετικές εποχές έχουμε ένα από τα καλύτερα εργαλεία για τη μελέτη της σκοτεινής ενέργειας, το συστατικό της σύγχρονης κοσμολογίας που καταλαβαίνουμε πολύ λίγο", λέει ο David Schlegel, ένα άλλο μέλος της ομάδας του Padmanabhan στο Εθνικό Εργαστήριο Lawrence στο Μπέρκλευ.