Войды – огромные пустоты вселенной – все о космосе

Войды – огромные пустоты Вселенной

Войды – огромные пустоты вселенной – все о космосе

Обзор скоплений и сверхскоплений галактик 2MASS

Войды – это одни из крупнейших объектов во Вселенной, которые могут достигать в размерах до 400 мегапарсек.

Общие сведения

Карта реликтового излучения. Темные области — войды.

Войды представляют собой одни из крупнейших объектов в космосе. Их средние размеры могут колебаться от 10 до 150 мегапарсек. Однако в то же время эти объекты практически полностью состоят из пустоты. Само слово «войд» (англ.

– «void») переводится с английского языка как пустота. Войды – астрономические пустоты, которые не содержат внутри себя ни галактик, ни звёзд.

Но даже эти, казалось бы, пустынные межгалактические пространства не так пусты, как раньше казалось астрономам.

Длительные наблюдения за войдами при помощи самых современных телескопов показали, что пространства, которые они занимают, все-таки состоят из некоторых компонентов. Наиболее распространенными компонентами, которые наиболее часто встречаются в войдах являются протогалактические облака – огромные облака, состоящие из пыли и газа, из которых впоследствии формируются галактики.

Но это еще не все.
Не так давно, в 2014 году, астрономами был обнаружен интересный факт: свет, исходящий от далеких галактик и звёзд, проходящий сквозь войды – искажается. Ученые долго ломали голову над тем, почему возникает данное явление.

Понятно, что лучи света могут немного искажаться из-за движения атмосферы, космической пыли, несовершенства линз телескопов, но столь большое преломление…

Строение и состав

Карта ближайших стен, войдов и сверхскоплений

Есть данные, подтверждающие тот факт, что такое преломление света, проходящего сквозь войды, вызвано тем, что в состав этих астрономических объектов входит тёмная материя. Ученые считают, что это специфический вид материи, который не имеет собственного электромагнитного поля.

Из-за отсутствия этого поля, произвести наблюдения тёмной материи при помощи современных, доступных науке методов очень сложно.

Тем не менее, путём применения косвенных теорий, специальных математических вычислений и наблюдений, ученым находят подтверждение, что такая материя действительно существует.

Одним из фактов, подтверждающих это является преломление в войдах света, исходящего от удаленных космических объектов. Считается, что определенную часть войдов занимает тёмная материя, которая и вызывает его преломление. Этот интересный научный факт признается множеством астрономов во всем мире.

Расположение ближайших к нам войд

Войд Козерога

Один из ближайших к нам войдов – Войд Козерога. Он находится по соседству со сверхскоплениями Павлина-Индейца и Змееносца. Данный астрономический объект удален от нашей галактики Млечный Путь на расстояние около 100 миллионов световых лет. Находится данный объект в созвездии Козерога.

Примерно на том же расстоянии, что и вышеназванный объект, находятся войды Волопаса и Скульптора. Эти космические объекты чрезвычайно велики. К примеру, размер окружности войда Волопаса равен примерно 250 млн. световых лет.

Крупнейшие войды в наблюдаемой Вселенной

Войды могут достигать колоссальных размеров, которые способны впечатлить не только астрономов, но и людей, далеких от этой науки. К примеру, диаметр гигантской пустоты АР-LP 36 – одного из наиболее крупных, известных человечеству войдов, равен 400 мегапарсек. В это же время диаметр нашей галактики Млечный Путь равен всего 0,03066 мегапарсек.

Сверхскопление Девы

Существуют в наблюдаемой Вселенной и менее крупные войды, которые, тем не менее, также способны впечатлить своими размерами, как астронома-любителя, так и обыкновенного человека.

К примеру, диаметр Южного локального супервойда равен 112 мегапарсек, а Северного – 112.

Оба супервойда соседствуют со Сверхскоплением Девы, в которое входит галактика Млечный Путь и соответственно наша родная планета.

Ученым предстоит еще многое узнать о природе войдов, их физических свойствах, составе и истории возникновения. Данные астрономические объекты Вселенной на сегодняшний день изучены мало.

Но, кто знает, возможно, кто-то из вас, кто читает сейчас эту статью и интересуется этими образованиями колоссальных размеров, когда-нибудь внесёт свою маленькую или крупную лепту в изучения этих астрономических объектов.

Космография локальной Вселенной

by HyperComments

10 неожиданных и любопытных космических открытий

Войды – огромные пустоты вселенной – все о космосе

Почти бесконечный космос никогда не перестает изумлять нас, простых людей, своими красивыми огоньками и гипнотическими узорами. Тем не менее даже ученые и астрономы часто удивляются некоторым открытиям.

Массивное кольцо мусора

Недавно обнаруженная звезда, IRAS 13481-6124, уже внесла свой вклад в понимание того, как делаются гигантские звезды. Есть разные классификации звезд, но они, как правило, сводятся к «маленьким» и «большим». И наше Солнце находится в числе небольших.

Оно находится в числе небольшого подмножества звезд и даже не обладает достаточной массой, чтобы умереть в славном взрыве, как большинство звезд во Вселенной. Наше Солнце просто умрет со слабым кашлем, а не со славным воплем.

Некоторые теории предполагают, что крупные звезды могут образовываться, когда меньшие соединяются вместе, но процесс формирования IRAS дискредитирует эту идею звездных слияний.

И хотя IRAS все еще новорожденный ребенок, он уже достаточно здоровый и набравший жирка.

Звезда находится в 10 000 световых годах от Земли в созвездии Центавра и окружена диском звездного мусора — звезд в зачаточном состоянии. Впервые астрономы смогли наблюдать подобное мероприятие.

Кроме того, тяжелая звезда (в 20 раз тяжелее Солнца), богатая металлом, подобно IRAS, содержит нужные элементы для формирования планет — возможно, даже жизни.

Грандиозная пустота

Вглядываться в космос — словно смотреть в калейдоскоп: полихроматические туманности и яркие галактики смотрятся крайне эффектно. И одно из того, что мы знаем о космос — он полон всякой всячинки. Тем не менее Вселенная подбрасывает нам невероятные куски «ничего» — вроде Пустоты Волопаса, которая просто грандиозна в своей пустоте.

Названная за свою близость к созвездию Волопаса, эта пустота известна также как Великая Пустота.

Она была обнаружена в 1981 году Робертом Киршнером и его коллегами, которые были шокированы, обнаружив, казалось бы, шар пустоты в космосе.

После пристального анализа Киршнер и его команда смогли обнаружить только 60 ничтожных галактик в этой области, охватывающей колоссальные 250-300 миллионов световых лет.

По всем законам, в этом месте должно быть не менее 10 000 галактик. Для сравнения: у Млечного Пути есть 24 соседа в пределах 3 миллионов лет, то есть добраться до них можно практически пешком на космических сапогах.

Технически эта пустота не должна существовать, поскольку современные теории допускают существование только намного меньших «пустых» пространств. Одни только масштабы этого пустотного монстра требуют новых теорий, в том числе и самых интересных, вплоть до вмешательства инопланетян.

Древнее столкновение с темной материей

Есть одна проблема с нашей галактикой. Она «звенит», как колокол, и астрономы не знают, почему. Согласно одной из последних теорий, эта аномалия является результатом массивного возмущения, которое случилось 100 лет назад. Это возмущение пришло в форме столкновения — чего-то с чем-то, с небольшой галактикой или с мчащейся темной материей.

Если эта теория поддержится, она разрешит галактическую тайну. И вот какую. Северная и южная полусферы нашей галактики не совпадают, структура отчетливо меняется, когда мы проходим через центр Млечного Пути.

Это нарушение равновесия, как предполагается, вызвано вертикальными волнами, представляющими собой результат невидимых «спутников темной материи» (вроде невидимых галактик), которые прошли через галактическую плоскость.

Компьютерное моделирование показало, что этот разлад успокоится довольно скоро — возможно, уже через 100 миллионов лет.

Самые малые и старые галактики

История нашей Вселенной скрыта от нас не только невообразимыми промежутками времени и расстояния, но и, казалось бы, бесконечным количеством материи. Газ и пыль искажают лучи света, которые служат нашим единственным свидетельством ранней вселенной.

Но иногда необъятность ее играет в нашу пользу, и астрономы могут эффективно наблюдать те области пространства, которые находятся за массивными объектами, поскольку мы видим, что фотоны искажены и увеличены.

Это естественное следствие гравитационного линзирования, которое позволяет ученым наблюдать за тусклыми, небольшими и старыми галактиками.

Используя галактическое скопление Abell 2744, астрономы совсем недавно обнаружили тысячи галактик, которым 12 миллиардов лет, почти столько же, сколько и самой Вселенной.

Хотя Abell 2744 всего в 3,5 миллиардах световых лет от нас, увеличительный эффект настолько велик, что снабдил нас самым глубоким снимком Вселенной вообще: «первым пограничным щитом».

Поскольку линза увеличивает видимый размер удаленных объектов до 20 раз, мы способны наблюдать крошечные и слабые объекты, которые находятся почти в самом конце обозримого космоса.

Гигантский поток водорода

Гигантский поток чистого водорода был обнаружен в группе галактик NGC 7448. Ученые ломают голову. Расположенный в 500 миллионах световых лет от нас, водородный мост простирается в длину на 2,6 миллиона световых лет (почти в 20 раз больше Млечного Пути по размерам) и соединяет несколько галактик с ее призрачно-зелеными придатками.

Астрономы никогда не ждали, что найдут такое газовое чудище, и каково же было их удивление, когда стало известно, что, во-первых, такие большие собрания водорода никогда не обнаруживались за пределами галактик.

Во-вторых, одни только размеры этой штуки просто ошеломляют: в ней больше водорода, чем в галактиках Млечный Путь и Андромеда, вместе взятых. Есть несколько возможных объяснений, самое интересное из которых подразумевает, что мы видим остатки галактического столкновения.

Гравитационное влияние участвующих галактик вытащило и растянуло поток газа как гигантскую вермишель.

Планета, которой не должно было быть

Kepler 78b — это аномалия: ее не должно существовать. Как и спутник Юпитера Ио, Kepler 78b представляет собой адскую планету из лавы и огня. Тем не менее ее странный размер в сочетании с необычайно тесной орбитой вокруг звезд вызвали небольшой шум в научном сообществе.

Астрономы не знают, как планета такого размера оказалась так близко к своей родительской звезде, поскольку нет никаких теорий планетообразования, которые могли бы это объяснить. И когда мы говорим «близко», мы имеем в виду диапазон колебания — Kepler 78b находится всего в 1,6 миллиона километров от солнца и завершает год всего за 9 часов.

Планета всего в 1,2 раза больше Земли и почти в два раза массивнее, поэтому весьма похожа на нашу планету. Ее расположение обеспечивает тщательную прожарку, а температура на поверхности достигает 2400 градусов по Цельсию.

Данные также показывают, что в своей юности звезда была намного больше, поэтому сейчас планета еще более-менее комфортно себя ощущает. Поскольку планета, очевидно, не могла образоваться там, где находится сейчас, должны появиться новые теории о том, как она оказалась там.

Правда, скорее всего, 78b скоро будет уничтожена своей звездой, поскольку по спирали приближается к своей погибели.

Массивное звездное скопление в Млечном Пути

Всего в 25 000 световых годах от нас находится скопление Квинтуплет — одна из самых впечатляющих достопримечательностей Млечного Пути. Скопление является своего рода космическим детсадом, полным молодых и ярких звезд. Эта область пространства также очень плотная, звезды располагаются чуть ли не стройными рядами.

И с такими короткими дистанциями между ними они образуют горячий газообразный коктейль, который достигает температуры 50 миллионов градусов по Цельсию. Скопление также находится чрезвычайно близко к центру галактики, где находится сверхгигантская черная дыра Sagittarius A, поглощающая материю с пугающей прожорливостью.

Несмотря на то, что кластер Квинтуплет является самым массивным, плотным и ярким кластером в нашей галактике, он оказывается практически невидимым из-за огромного количества мусора перед ним.

Центр Млечного Пути закрыт скоплениями белого раскаленного газа и пыли.

Поэтому скопление Квинтуплет оставалось скрытым от астрономов до 1990 года, пока они не смогли заглянуть к нему с помощью инфракрасного света.

Опять же, скопление Квинтуплет будет доступно для нас в течение ограниченного времени. Поскольку оно находится всего в нескольких минутах ходьбы от центра галактики, его вскоре разорвет гравитация. С другой стороны, в течение ближайшего миллиона лет вы можете наслаждаться его видом.

Гигантская экзосолнечная система

По мере того как растет наша звездная энциклопедия, мы находим,что у многих звезд есть несколько планетарных систем. Насчитывают 466 таких примера, хотя почти у половины из них есть только две планеты.

Молодые системы легче обнаружить, поскольку они сохраняют остаточное тепло, оставшееся после образования, и одним из таких примеров является HR 8799. Большая молодая звезда приютила четыре газовых гиганта, рядом с которыми Юпитер будет просто игрушкой.

К счастью, расстояние от планет до звезды гарантирует, что их световая сигнатура, видимая в инфракрасном, очень яркая и свет звезды ей не мешает.

И в то время, как самый младший член этой инопланетной солнечной системы заставляет Юпитер краснеть, крупнейший больше Юпитера в 35 раз.

Его размер, возраст и тот факт, что система находится всего в 130 световых годах от Земли, дает возможность с легкостью обнаружить HR 8799.

А то, что мы видим таких газовых гигантов на таком расстоянии от солнечного центра, открывает дорогу новым теориям о том, как формируются планеты.

Одеяло Млечного Пути

Наш Млечный Путь втянут в массивную космическую загадку: ему недостает барионов. Некоторые из ожидаемых субатомных частиц просто пропали. В принципе, вряд ли в галактике найдется еще много вещей, которые только предстоит найти, не говоря о темной материи, поэтому вопрос пропажи барионов остается открытым.

Тем не менее недавнее открытие может окончательно поставить крест на этой головоломке, поскольку наша галактика, кажется, окутана огромным облаком горячего газа. Оно образует что-то вроде гало вокруг Млечного Пути и горит при температуре 1-2,5 миллиона градусов по Цельсию.

Обсерватория Чандра в сотрудничества с Европейским XMM Newton и японским спутником Suzaku смогла наблюдать некоторые странные вещи, происходящие с окрестностями нашей Солнечной системы. Оказалось, что галактику венчает невероятно большое облако перенасыщенного кипящего газа.

Этот ореол газа неопределенных размеров может в несколько раз превышать размер самой галактики, а то и больше.

Крупнейшая радиогалактика

За радиогалактиками невероятно приятно наблюдать. Называют их так, потому что они излучают большое количество энергии в радиоволновой длине. Струи, которые бьют из центров галактик, ускоряются массивными черными дырами и эта активность делает их главной мишенью для наших радиотелескопов.

Самая крупная из радиогалактик называется J1420-0545 и простирается на 15 миллионов световых лет в космосе. В поперечнике она составляет около 4,5 мегапарсек. Радиогалактики живут быстро и умирают молодыми, разбрызгивая струи всего 10 000 лет или около того — даже 1% от средней продолжительности жизни галактик не наберется.

Поскольку эти галактики выдают на-гора такое сумасшедшее количество вещества и излучения, они исчерпывают себя очень быстро. Мгновением спустя (в космологических масштабах) они просто исчезают и становятся неприметными реликвиями.

По материалам listverse.com

8 самых странных тайн космоса

Войды – огромные пустоты вселенной – все о космосе

Вселенная скрывает ответы на вопросы, которые вы даже еще не задавали. Космос безграничен. Он скрывает большую часть своих тайн в самых труднодоступных, самых темных глубинах. Вселенная скрывает так много тайн, что подавляющее большинство из нас о них даже не задумывались, а некоторые вопросы настолько таинственные, что большинство из нас никогда даже не додумается задать их.

По мере того, как мы вглядываемся во Вселенную, а наши наблюдательные возможности становятся все лучше и лучше, все более неожиданные тайны открываются ученым и астрофизикам, которые их изучают.

Почему, например, атмосфера Солнца намного горячее, чем его поверхность? Что вызвало большие древние дыры в глубине Вселенной? И что именно влияет на космические зонды, когда мы отправляем их по Солнечной системе?

Как вид, мы выяснили невероятное количество информации о Вселенной или, по крайней мере, так думаем, но чем больше узнаём, тем больше понимаем то, как мало мы знаем, и чем больше это понимаем, тем больше хотим узнать.

Итак, начнем с самого загадочного и таинственного – темной материи… Также обратите внимание на 15 самых впечатляющих фотографий космоса.

8. Какая температура темной материи?

Учитывая, что мы ничего не знаем о темной материи, кроме того, что у нее есть масса, и мы не можем ее видеть, в первую очередь интересует ее температура. Для такого вопроса существует повод, так как знание ответа поможет понять, из чего она состоит.

Есть две основные теории – HDM (горячая темная материя) и CDM (холодная темная материя), и они не столько связаны с температурой, как мы привыкли думать, сколько со скоростью, с которой движутся частицы. Нейтроны являются главным компонентом HDM, но многие ученые считают, что они должно быть смешаны с CDM для формирования сгустков материи, которые мы видим сегодня.

Получается темная теплая материя? Звучит как научная фантастика.

7. Почему корона солнца такая горячая?

Солнце, как вы знаете, довольно горячее. В его ядре огромное давление, вызванное действием силы тяжести, приводит к температуре 15 миллионов градусов по Цельсию. Эта температура постепенно падает, по мере того, как вы приближаетесь к поверхности, опускаясь до несомненно комфортных 4320°С, к тому времени, когда вы достигнете хромосферы.

Всего этого следовало ожидать, но последующие слои снова резко нагреваются, как только вы входите в корону – внешнюю часть атмосферы Солнца, которая видна только во время солнечного затмения. Здесь температура поднимается до 2 миллионов градусов по Цельсию, и никто точно не знает, как и почему.

Еще кое-что к вопросу о дурацких солнечных температурах: южный полюс Солнца холоднее, чем северный и мы, так же, не можем понять, почему это происходит.

6. Откуда пришел горячий Юпитер?

В поисках экзопланет, ученым стало попадаться много “горячих юпитеров”. Газовые гиганты, подобные Юпитеру и Сатурну в Солнечной системе, но в отличие от них, они находятся на плотной орбите вокруг звезды-хозяина.

Это вызывает недоумение многих ученых, так как они думают, что во внутренней Солнечной системе не может быть достаточного количества аккреционного дискового материала, чтобы сформировались их массивные ядра, так как этот материал должен был пойти на формирование родительской звезды.

Некоторые ученые считают, что возможное объяснение существования этих огромных, кипящих планет в том, что они сформировались в более отдаленных регионах своих солнечных систем и мигрировали поближе к звездам, но некоторые считают, что они должны были сформироваться на месте – единственный вопрос – как?

Одна из причин, почему постоянно попадаются такие экзотические планеты, заключается в том, что их размеры и близость к звезде делают их легко заметными, так что, надеюсь, мы вскоре докопаемся до сути этих кипящих миров.

5. Как образовалась пустота Волопаса?

Ночное небо выглядит равномерно усеянным огоньками звезд, и по, большей части, это они и есть. Есть более плотные или пустые части пространства. Звезды имеют тенденцию группироваться вместе в галактики, затем эти галактики объединяются в кластеры, группы и так далее.

Астрономически говоря, никогда не бывает слишком далеко до ближайшей галактики, за исключением области пространства называемой пустотой Волопаса. Огромная, сферическая область пространства, явно пустая, без галактик, планет и звезд, – и никто не знает почему.

Пустота имеет размеры 330 миллионов световых лет в диаметре (Млечный путь имеет всего 100 000 световых лет в диаметре) и располагается на расстоянии около 700 миллионов световых лет от Земли. Она занимает около 0,27% наблюдаемой Вселенной и, по идее, должна содержать до 10 000 галактик.

https://www.youtube.com/watch?v=XYU1FACKkvk

Небольшие пустоты могут образовываться, когда галактики группируются вместе, поэтому ученые до сих пор ломают голову над тем, как появилась эта огромная пустота.

4. «Инопланетная мегаструктура» продолжает становиться все загадочнее

Помните, как “инопланетная мегаструктура” попала в заголовки газет, потому что некоторые астрономы подумали, что она может быть разновидностью сферы Дайсона? Скромная маленькая звезда KIC 8462852 стала всемирно известной, хотя ранее ее странное неустойчивое мерцание было ошибочно классифицировано как облако комет.

Эта история сделала еще один поворот, когда было замечено, как мерцание звезды медленно становится более тусклым, что не может быть объяснено современными моделями. Ее яркость падает на целых 20%. Это не соответствует обычному затемнению от планетарного транзита.

Дальнейшие наблюдения показали, что звезда подвергается трем типам затемнения: изначально наблюдается мерцание, затем относительно медленное угасание, происходящее в течение последних 100 лет, и, наконец, более быстрое потускнение, которое происходит в течение нескольких сотен дней.

Объяснения варьируются от фантастических до приземленных, но истина заключается в том, что на данный момент мы просто не знаем, что там происходит.

3. Аномалии Пионеров

Пионер 10 и Пионер 11 – зонды, которые были запущены еще в 1972-м и 1973-м годах и были направлены через всю Солнечную систему, чтобы исследовать глубокий космос.

Очевидно, что запуск дорогостоящих аппаратов в космическое пространство требует тщательного расчета маршрута, чтобы убедиться, что они не идут, нацелившись на шальной астероид или планету, и, кроме того, должны быть приняты во внимание различные эффекты гравитации и солнечного ветра.

Тем не менее, в НАСА заметили, что что-то вынуждает оба зонда отклоняться от курса в соотношении 386 000 км на каждые 10 миллионов километров маршрута, что приводит к очень небольшому ускорению по направлению к солнцу.

Одно из объяснений в том, что зонды с одной стороны могут излучать небольшое количество инфракрасного излучения, которое немного сталкивает их с курса, но эта гипотеза может объяснить лишь около 30% от ошибки. Возможно, Эйнштейн ошибся в своих расчетах при разработке теории относительности, или, может быть, это пока еще неоткрытый эффект темной материи. Чтобы это ни было, оно отклоняет космические аппараты.

2. Пояс Койпера

Формирование Солнечной системы не закончилось вместе с формированием планет, существует целая область пространства вокруг них, называемая поясом Койпера. Это каменистое кольцо вокруг Нептуна, почти такое же, как пояс астероидов между Марсом и Юпитером, и это то место, где существует Плутон – любимая карликовая планета каждого из нас.

Эта область пространства по понятным причинам относительно не исследована, и достаточно таинственна, так или иначе, но пояс Койпера действительно озадачивает людей.

Количество КВО (объекты пояса Койпера) быстро уменьшается на расстоянии более 50AU (астрономических единиц) от Солнца.

На основании моделирования и оценки массы, необходимой для формирования таких планет как Уран и Нептун, ученые предположили, что количество КВО должно увеличиваться за пределами 50AU, так что появление пояса совершенно необъяснимо.

Есть много возможных объяснений резкого уменьшения, одно из которых в том, что существует какая-то массивная, невидимая планета, затягивающая и выталкивающая все более мелкие объекты вокруг. В настоящее время Зонд New Horizons, который доставил образцы Плутона, не спеша двигается вокруг пояса Койпера. Время покажет, смогут ли данные, которые он собирает, прояснить эту тайну раз и навсегда.

1. Что такого особенного в планете Земля?

Она кажется гладкой и круглой, но Земля действительно одна из самых странных загадок Вселенной, потому что единственная в своем роде. Далекие звезды, пояс Койпера и темная материя – все они достаточно хороши, но очень странным кажется тот факт, что до сих пор ни в одном другом уголке Вселенной не появились даже одиночные бактерии, не говоря уже о целой цветущей экосистеме.

Более того, часть экосистемы стала настолько осведомлена об огромной Вселенной, которая окружает ее, чтобы задавать такие вопросы как: “Почему космический робот, который мы построили, чуть отклоняется от курса?” и “Как появился пояс Койпера?”.

Откуда пришла жизнь? Как она зарождалась? И самое главное, что сделало нас такими уникальными, – почему Земля появилась именно здесь?

Рекомендуем посмотреть:

Интересное видео о самых страшных загадках космоса от SM Productions.

О, великий отталкиватель!

Войды – огромные пустоты вселенной – все о космосе

Гравитация может не только притягивать, но и отталкивать — как вам такое заявление? Причем не в какой-нибудь новой математической теории, а на самом деле — Большой Отталкиватель, как его назвала группа ученых, ответственен за половину скорости, с которой наша Галактика движется в космосе. Звучит фантастически, не так ли? Давайте разбираться.

Во-первых, давайте оглянемся по сторонам и познакомимся с нашими соседями во Вселенной. За последние несколько десятков лет мы узнали очень многое, и слово «космография» сегодня — это не термин из фантастических романов Стругацких, а один из разделов современной астрофизики, занимающийся составлением карт доступной нам части Вселенной.

Ближайшая соседка нашего Млечного Пути — это галактика Андромеда, которую можно увидеть на ночном небе и невооруженным глазом. А вот разглядеть еще несколько десятков компаньонов не получится — карликовые галактики, которые вращаются вокруг нас и Андромеды, очень тусклые, и астрофизики до сих по не уверены, что нашли их все.

Тем не менее, все эти галактики (в том числе и не открытые), а также галактика Треугольника и галактика NGC 300 входят в Местную группу галактик. Сейчас в Местной группе 54 известных галактики, большая часть из которых — это уже упоминавшиеся тусклые карликовые галактики, и ее размеры превышают 10 миллионов световых лет.

Местная группа вместе с еще примерно 100 скоплениями галактик входит в сверхскопление Девы, размерами больше 110 миллионов световых лет.

В 2014 году группа астрофизиков под руководством Брента Талли из Гавайского университета выяснила, что само это сверхскопление, состоящее из 30 тысяч галактик, является составной частью еще большей структуры — сверхскопления Ланиакея, в котором содержится уже более 100 тысяч галактик. Осталось сделать последний шаг — Ланиакея вместе со сверхскоплением Персея-Рыб входит в комплекс сверхскоплений Рыб-Кита, которое одновременно является галактической нитью, то есть составной частью крупномасштабной структуры Вселенной.

Наблюдения и компьютерные симуляции подтверждают, что галактики и скопления не хаотически разбросаны во Вселенной, а составляют сложную губкообразную структуру, где есть филаменты-нити, узлы и пустоты, также известные как войды.

Вселенная, как почти сто лет назад показал Эдвин Хаббл, расширяется, и сверхскопления — это самые крупные образования, которые удерживаются гравитацией от разбегания.

То есть, если упростить, то филаменты разбегаются друг от друга из-за воздействия темной энергии, а движение объектов внутри них в большей степени обусловлено силами гравитационного притяжения.

И теперь, зная, что вокруг нас столько галактик и скоплений, которые притягивают друг друга так сильно, что даже перебарывают расширение Вселенной, пора задать ключевой вопрос: а куда все это летит? Именно на него и пытается ответить группа ученых вместе с Иегуди Хоффманом из Еврейского университета в Иерусалиме и уже упоминавшимся Брентом Талли. Их совместная статья, вышедшая в Nature, основана на данных проекта Cosmicflows-2, который измерил расстояния и скорости более 8000 близлежащих галактик. Этот проект был запущен в 2013 году все тем же Брентом Талли вместе с коллегами, в том числе Игорем Караченцевым, одним из самых высокоцитируемых российских астрофизиков-наблюдателей.

Трехмерную карту локальной Вселенной (с русским переводом), составленную учеными, можно посмотреть на этом видео.

Трехмерная проекция участка местной Вселенной. Слева синими линиями обозначено поле скоростей всех известных галактик ближайших сверхскоплений — они очевидно двигаются в сторону Аттрактора Шэпли. Справа красным показано поле анти-скоростей (обратные значения поля скоростей).

Они сходятся в точке, откуда их «выталкивает» отсутствие гравитации в этой области Вселенной. Yehuda Hoffman et al 2016

Итак, куда все это летит? Для ответа нужна точная карта скоростей для всех массивных тел в ближней части Вселенной.

К сожалению, для ее построения данных Cosmicflows-2 недостаточно — несмотря на то, что это лучшее, что есть у человечества, они неполны, неоднородны по качеству и имеют большие погрешности.

Профессор Хоффман применил к известным данным винеровское оценивание — пришедший из радиоэлектроники статистический прием отделения полезного сигнала от шума.

Это оценивание позволяет ввести основную модель поведения системы (в нашем случае — это Стандартная космологическая модель), которая будет определять общее поведение всех элементов в отсутствие дополнительных сигналов. То есть движение конкретной галактики будет определяться общими положениями Стандартной модели, если для нее данных недостаточно, и данными измерений, если таковые есть.

Полученные результаты подтвердили то, что нам уже было известно — вся Местная группа галактик летит в космосе в сторону Великого аттрактора, гравитационной аномалии в центре Ланиакеи.

И сам Великий аттрактор, несмотря на название, не такой уж и великий — его притягивает намного более массивное сверхскопление Шэпли, к которому мы и направляемся со скоростью 660 километров в секунду.

Проблемы начались, когда астрофизики решили сравнить измеренную скорость Местной группы с расчетной, которая выводится из массы сверхскопления Шэпли. Оказалось, что несмотря на колоссальную массу (10 тысяч масс нашей Галактики), оно не могло бы разогнать нас до такой скорости.

Более того, построив карту анти-скоростей (карту векторов, которые направлены в сторону, обратную векторам скоростей), ученые нашли область, которая как будто отталкивает нас от себя. Причем расположена она ровно на противоположной стороне от сверхскопления Шэпли и отталкивает именно с той скоростью, чтобы в сумме дать искомые 660 километров в секунду.

Вся притягивательно-отталкивающая конструкция напоминает формой электрический диполь, в котором силовые линии идут от одного заряда к другому.

Классический электрический диполь из учебника физики.

Wikimedia commons

Но ведь это противоречит всей физике, которую мы знаем — антигравитации быть не может! Что же это за чудо такое? Для ответа давайте представим, что вас окружили и тянут в разные стороны пятеро друзей — если они это делают с одинаковой силой, то вы останетесь на месте, как будто вас никто не тянет.

Однако, если один из них, стоящий справа, вас отпустит, то вы будете смещаться влево — в противоположную от него сторону. Точно так же вы будете смещаться влево, если к пяти тянущим друзьям присоединится шестой, который встанет справа и начнет не тянуть вас, а толкать.

Отдельно нужно разобраться в том, как определяется скорость в космосе. Есть несколько разных способов, но один из самых точных и часто применимых — это использование эффекта Доплера, то есть измерение смещения спектральных линий.

Одна из самых известных линий водорода, Бальмер-альфа, видна в лаборатории как ярко-красное излучение на длине волны 656,28 нанометра. А в галактике Андромеды ее длина уже 655,23 нанометра — более короткая длина волны означает, что галактика движется к нам. Галактика Андромеды — это исключение.

Большинство других галактик летит от нас — и линии водорода в них будут пойманы на более длинных волнах: 658, 670, 785 нанометров — чем дальше от нас, тем быстрее летят галактики и тем больше будет смещение спектральных линий в область более длинных волн (это и называется красным смещением).

Однако у этого метода есть серьезное ограничение — он может измерить нашу скорость относительно другой галактики (или скорость галактики относительно нас), но как измерить, куда мы летим вместе с той самой галактикой (и летим ли куда-нибудь)? Это как ехать на машине со сломанным спидометром и без карты — какие-то машины обгоняем мы, какие-то машины обгоняют нас, но куда все едут и какова наша скорость относительно дороги? В космосе подобной дороги, то есть абсолютной системы координат, нет. В космосе вообще нет ничего неподвижного, к чему можно было бы привязать измерения. Ничего, кроме света.

Именно так — свет, точнее тепловое излучение, появившееся сразу после Большого Взрыва и равномерно (это важно) распространившееся по Вселенной. Мы называем его реликтовым излучением. Из-за расширения Вселенной температура реликтового излучения постоянно уменьшается и сейчас мы живем в такое время, что она равна 2,73 кельвина. Однородность — или как говорят физики изотропность — реликтового излучения означает, что в какую сторону неба ни направь телескоп — температура космоса должна быть 2,73 кельвина. Но это если мы относительно реликтового излучения не двигаемся. Однако измерения, проведенные в том числе телескопами Планк и COBE, показали, что температура половины неба чуть меньше этой величины, а второй половины — чуть больше. Это не ошибки измерений, в влияние все того же эффекта Доплера — мы смещаемся относительно реликтового излучения, и поэтому часть реликтового излучения, навстречу которой мы летим со скоростью 660 километров в секунду, кажется нам чуть теплее.

Карта реликтового излучения, полученная космической обсерваторией COBE. Дипольное распределение температуры доказывает наше движение в пространстве — мы удаляемся от более холодной области (синие цвета) в сторону более теплой области (желтые и красные цвета на этой проекции).

DMR, COBE, NASA, Four-Year Sky Map
Во Вселенной роль тянущих на себя друзей играют галактики и скопления галактик. Если бы они были равномерно распределены по Вселенной, то мы никуда бы не двигались — они тянули бы нас с одинаковой силой в разные стороны. А теперь представьте, что с одной стороны от нас никаких галактик нет.

Поскольку все остальные галактики остались на месте, то мы будем удаляться от этой пустоты, как будто она нас отталкивает.

Именно это и происходит с областью, которую ученые окрестили Великим Отталкивателем, или Великим Репеллером — несколько кубических мегапарсек пространства необычайно бедно заселены галактиками и не могут компенсировать гравитационное притяжение, которое оказывают на нас все эти скопления и сверхскопления с остальных сторон.

Насколько именно это пространство бедно галактиками— еще предстоит выяснить. Дело в том, что Великий Репеллер очень неудачно расположен — он находится в зоне избегания (да, в астрофизике очень много красивых непонятных названий), то есть области пространства, закрытой от нас нашей собственной галактикой, Млечным Путем.

Карта скоростей местной Вселенной размером примерно 2 миллиарда световых лет. Желтая стрелка по центру выходит из Местной группы галактик и указывает скорость ее движения примерно в направлении аттрактора Шэпли и точно в противоположную сторону от репеллера (обозначен желтым и серым контуром в правой и верхней области).

Yehuda Hoffman et al 2016Огромное количество звезд и туманностей, а в особенности газ и пыль мешают свету от далеких галактик, расположенных по ту сторону галактического диска, долетать до нас.

Лишь недавние наблюдения рентгеновскими и радиотелескопами, которые могут регистрировать излучение, свободно проходящее сквозь газ и пыль, позволили составить более-менее полный список галактик в зоне избегания. В области Великого Отталкивателя действительно оказалось очень мало галактик, так что, похоже, что это кандидат на звание войда — гигантской пустой области космической структуры Вселенной.В заключение надо сказать, что как бы ни была высока скорость нашего полета сквозь космос, достичь ни Аттрактора Шэпли, ни Великого Аттрактора нам не удастся, — по расчетам ученых, это займет время, в тысячи раз превышающее возраст Вселенной, так что какой бы точной ни становилась наука космография, ее карты еще долго не будут полезными любителям путешествий.

Марат Мусин

Астрофизики нашли возможное объяснения феномена Сверхпустоты Эридана

Войды – огромные пустоты вселенной – все о космосе

Стандартная космология и физика не в состоянии объяснить столь гигантской космической дыры…

Эти слова принадлежат профессору астрофизики из Университета Северной Каролины Лауре Мерсини-Хафтон, которая была одной из многих ученых, которые пытались объяснить феномен Сверхпустоты Эридана или Реликтового холодного пятна, обнаруженного космической обсерваторией WISE в 2004 году.

Спустя 11 лет команда астрономов и астрофизиков из Гавайского Университета все же нашла возможное объяснение этой загадочной аномалии, причем не противоречащее общепринятым моделям.

Карта реликтового излучения и Сверхпустоты Эридана, составленная на базе данных космических обсерваторий WISE и Plank, а также наземного комплекса телескопов Pan-STARRS.

Сверхпустота Эридана – гигантская область размерами 1,8 на 3 млрд световых лет, средняя температура и соответственно общий микроволновой фон которой заметно ниже всей остальной Вселенной.

Если приводить конкретные цифры, то температура Реликтового холодного пятна на 70 микро Кельвинов (0,0070 К) ниже средней температуры реликтового излучения.

Данная цифра может показаться, мягко говоря, совсем не значительной, однако средние колебания температуры реликтового излучения не превышают 18 микро Кельвинов.

В основу исследования ученых легли данные, собранные преимущественно в оптическом диапазоне комплексом мощнейших телескопов Pan-STARRS, а также архив материалов, собранных ранее другими методами.

Полученной информации оказалось достаточно для построения 3-х мерной карты холодного пятна, на основании чего были получены свидетельства того, что Свехпустота Эридана может представлять собой крупнейший во Вселенной войд – участок пространства, свободного от галактик, квазаров, их скоплений и звезд.

Данное объяснение выглядит весьма вразумительным, но с другой стороны оно порождает больше вопросов, чем ответов. Во-первых, крупнейший известный войд имеет протяженность всего 150 Мегапарсек (489 млн световых лет). Во-вторых, остается совершенно неясным как пустота подобных размеров могла возникнуть. И наконец, почему она не была хотя бы частично заполнена со временем.

Найти ответы и на эти вопросы ученые планируют в дальнейших исследованиях Реликтового холодного пятна.

Не лишним будет отметить, что прежние попытки обоснования явления сверхпустоты были более изощренными и более смелыми и от того менее вразумительными.

В частности, астрофизик Лаура Мерсини-Хафтон утверждала, что это пятно может быть отпечатком другой вселенной за пределами нашей, вызванным квантовой запутанностью между ними.

Согласно другому предположению это может быть черная дыра немыслимых размеров.

Более детально с данной работой можно ознакомиться в научном издании Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Также читайте другие новости астрофизики и космоса.

Adblock
detector