В ранней Вселенной обнаружены гигантские нити, соединяющие галактики
Новости партнеров
Слабо светящиеся пучки газа, возбуждаемые интенсивным светом звездообразующих галактик, предоставили астрономам редкую возможность увидеть одни из самых больших, но неуловимых структур во Вселенной – межгалактические нити космической сети, которые простираются более чем на три миллиона световых лет и обеспечивают «топливо» для формирования новых звезд и роста сверхмассивных черных дыр в родительском протокластере. Карта гигантской «паутины», составленная на основании наблюдений, и выводы ученых представлены в журнале Science.
«Изучение этих структур является ключом к пониманию того, как эволюционировала наша Вселенная, как росли и развивались галактики и как изменяющаяся среда вокруг них создала то, что мы видим сегодня», – рассказывают авторы исследования.
Скопления галактик представляют собой самые массивные гравитационно связанные образования во Вселенной. Однако, несмотря на их колоссальные размеры и огромное количество вещества и темной материи, которые они содержат, считается, что большая часть газа во Вселенной находится в пространстве между ними.
Симуляции предсказывают, что более 60 процентов водорода, созданного во время Большого взрыва, распределено в виде длинных нитей, раскинувшихся в межгалактической среде и образующих тем самым так называемую «космическую сеть». Там, где эти филаменты пересекаются, образуются галактики, питающиеся от них потоками холодного газа.
«Большая часть того, что известно о космической паутине, является теорией, так как прямые наблюдения слабых нитей с текущими инструментами крайне проблематичны», – отмечают авторы исследования.
Подробную карту неуловимых структур в одном из регионов ранней Вселенной удалось составить в ходе наблюдений с помощью инструмента MUSE на Очень Большом Телескопе Европейской южной обсерватории (ESO) за светом, испускаемым водородом в массивном протокластере SSA22, расположенном на расстоянии около 12 миллиардов световых лет от Земли в направлении созвездия Водолея. Результаты показали, что газ образует длинные нити в межгалактическом пространстве, что точно соответствует проведенной симуляции этого участка и прогнозам моделей формирования галактик. Полученные данные поддерживают идею, что газ, падающий из этих нитей под действием силы тяжести в галактики, провоцирует в них всплески звездообразования и рост сверхмассивных черных дыр.
«Было крайне интересно впервые ясно увидеть множественные и протяженные нити в ранней Вселенной. Наконец-то у нас появился способ напрямую отобразить эти структуры и понять в деталях их роль в регулировании образования сверхмассивных черных дыр и галактик», – заключают авторы исследования.
Источник
За пределами Млечного Пути обнаружена галактическая стена
Недавно астрономы обнаружили, что за Млечным Путем существует огромная стена, состоящая из тысяч галактик – сгустков из триллионов звезд и миров, а также пыли и газа, выстроенных в виде занавеса, пересекающего по меньшей мере 700 миллионов световых лет пространства. Она вьется за пылью, газом и звездами нашей собственной галактики от созвездия Персея в Северном полушарии до созвездия Апуса в Южном. Эта стена настолько массивна, что возмущает локальное расширение Вселенной, но увидеть ее невозможно, так как все это звездное скопление находится прямо за нашей родной галактикой. Астрономы называют эту область Зоной избегания (Zone of Avoidance).
Так выглядит звездное ядро галактики Млечный Путь в инфракрасном свете. Изображение получено космическим телескопом NASA Spitzer. За ним скрывается стена Южного полюса – завеса из тысяч галактик, протянувшихся по меньшей мере на 700 миллионов световых лет.
Зона избегания – область на небе, закрываемая галактикой Млечный Путь. Первоначально получила название «Зона немногочисленных туманностей».
Что такое галактическая стена?
Согласно статье, опубликованной в The New York Times, международная группа астрономов во главе с Даниэлем Помаредом из университета Париж-Сакле и Р. Брентом Талли из Гавайского университета опубликовала результаты нового исследования в журнале Astrophysical Journal. В работе присутствуют карты и диаграммы особенностей нашей локальной Вселенной, а также видео-экскурсия по стене Южного полюса.
Эта работа – последняя часть продолжающейся миссии, главной целью которой является обнаружение нашего места во Вселенной. В конце-концов мы должны знать своих галактических соседей и бесконечных пустот в лицо, ведь именно благодаря им можно понять, куда мы движемся. Открытие особенно примечательно, так как обнаруженное гигантское звездное скопление все это время оставалось незамеченным. Но что именно удалось узнать ученым?
Как оказалось, новая стена объединяет множество других космографических особенностей: расположение галактик или их отсутствие, о чем исследователи узнали за последние несколько десятилетий. Исследование основывается на измерениях расстояний от 18 000 галактик до 600 миллионов световых лет. Для сравнения – самые отдаленные объекты, которые мы можем увидеть — это квазары и галактики, образовавшиеся вскоре после Большого взрыва, — находятся от нас на расстоянии около 13 миллиардов световых лет.
Компьютерная модель стены Южного полюса, с более плотными областями материи, отображенными красным цветом. Вся показанная область занимает около 1,3 миллиарда световых лет; галактика Млечный Путь, едва достигающая 100 000 световых лет в поперечнике, расположена в центре изображения
Еще больше новостей о последних открытиях в области астрономии и астрофизики читайте на нашем канале в Google News
В расширяющейся Вселенной далекие галактики удаляются от нас, прямо как точки на надувающемся воздушном шаре; чем дальше они находятся, тем быстрее они удаляются от нас, согласно соотношению, называемому законом Хаббла. Это движение от Земли заставляет свет от галактик смещаться к более длинным, более красным длинам волн и более низким частотам, словно удаляющиеся сирены скорой помощи. Измеряя расстояния между галактиками исследователи смогли отличить движение, вызванное космическим расширением, от движения, вызванного гравитационными неравномерностями.
В результате астрономы обнаружили, что галактики между Землей и стеной Южного полюса удаляются от нас немного быстрее, чем должны были. А галактики за стеной движутся медленнее, чем следовало бы, сдерживаемые гравитационным сопротивлением стены. И все же, в космологическом отношении, стена Южного полюса находится поблизости. Можно удивиться тому, как такое большое и не столь отдаленное сооружение оставалось незамеченным все эти годы, но в расширяющейся Вселенной всегда есть на что посмотреть.
Космические пустоты
Космологи утверждают, что в самых больших масштабах Вселенная должна расширяться плавно, а галактики должны быть равномерно распределены. Но в меньших, более локальных масштабах Вселенная выглядит бугристой и искривленной. Ученые обнаружили, что галактики собираются, часто тысячами, в гигантские облака, называемые скоплениями и что они соединены друг с другом в кружевные, светящиеся цепочки и нити, образуя сверхскопления, простирающиеся на миллиарды световых лет. А вот между ними – обширные пустыни тьмы, называемые пустотами.
Проекция стены Южного полюса. Плоскость Млечного Пути показана на карте оттенком серого; то, что лежит за Стеной скрыто от прямого наблюдения.
Хотите удивить друзей и знакомых новостями обустройстве Вселенной, подписывайтесь на нашем канале в Яндекс.Дзен. Так вы сможете читать статьи, которых нет на сайте.
Так или иначе, наша планета находится в Солнечной системе, которая находится в галактике Млечный Путь. Млечный Путь, в свою очередь, является частью небольшого скопления галактик, называемого местной группой галактик, которая находится на краю скопления Девы – конгломерата из нескольких тысяч галактик. В 2014 году исследователи предположили, что все эти особенности связаны между собой, словно часть гигантского конгломерата, который он назвал Ланиакеей. Подробнее о том, что представляет из себя Ланиакея и галактические пустоты, читайте в нашем материале.
В 1986 году группа астрономов обнаружила, что галактики на огромной полосе неба в направлении созвездия Центавра улетают гораздо быстрее, чем предсказывал закон Хаббла – словно их тянет к чему-то, что астрономы называют Великим Аттрактором.
Источник
Галактические стены
Космос может вызывать самые разные чувства. Вид звёздного неба, туманности и галактики восхищают своей красотой. Войды, огромные области пространства, где на миллионы световых лет нет ничего, ни звёзд, ни планет, они пугают своей пустотой. А космические расстояния и размеры заставляют нас почувствовать себя бесконечно маленькими и ничтожными. Нам людям, привыкшим в повседневной жизни измерять расстояние метрами и километрами, очень сложно осознать масштабы вселенной. Чтобы долететь до ближайшей к Солнцу звезды на современных двигателях, понадобится десятки тысяч лет. Хотя это можно сказать наши космические окрестности, всего-то четыре световых года. Однако вся наша Галактика уже 100 000 световых лет в поперечнике, а диаметр крупнейших галактик вроде IC 1101 может достигать миллионов световых лет. Сегодня мы поговорим не о звёздах и не о галактиках, а о крупнейших известных структурах во вселенной, и узнаем, что такое галактические стены или великие стены.
Где и что находится
За последнюю сотню лет наше представление о Вселенной радикально изменилась. Ещё в начале 20 века мнение о том, что наша галактика Млечный Путь это и есть вся Вселенная была доминирующим. Сейчас мы знаем, что наша Галактика лишь одна из сотен миллиардов. Она вместе с Магеллановыми Облаками и ещё несколькими карликовыми галактиками находятся в подгруппе Млечного пути, то есть они все связаны гравитационно.
В свою очередь наши подгруппы является частью местной группы галактик, куда входит ещё галактика Андромеда и Треугольника со своими спутниками. Сейчас известно больше 50 галактик в местной группе. До недавнего времени местную группу относили просто к Сверхскоплению Девы. Однако сейчас Сверхскопление Девы считают частью ещё большего Сверхскопления Ланиакеи, которая содержит в себе примерно 100 тысяч галактик и растянулась на 520 миллионов световых лет.
На фото ниже вы можете наблюдать компьютерную симуляцию вида сверхскопления. Красная точка с права — это Млечный Путь.
Мы добрались уже до очень крупного масштаба, где счёт идёт на сотни миллионов световых лет. Наверняка многие из вас видели вот это изображение, оно ниже.
Это компьютерная модель крупномасштабной структуры Вселенной. Ярко выраженная структура напоминает паутину. Тёмные области — это гигантские пустоты или войды. И конечно филаменты или галактические нити, которые состоят из скоплений и сверхскоплений галактик, среди нитей выделяют галактические стены или по-другому называют великие стены.
Что из себя они представляют
На данный момент именно великие стены удерживают рекорды крупнейших структур во вселенной. Их называют стенами потому что они имеют более плоскую форму.
Первая такая стена была обнаружена только в 1989 году, это великая стена или стена CfA2. Сложность обнаружения стены заключалась в том, что чтобы узнать её структуру нужно определить координаты галактик в трёхмерном пространстве. Для этого использовался обзор красного смещения, благодаря которому стена была обнаружена. Состав стены входит сверхскопление Льва, Геркулеса и Волос Вероники в длину она достигает 750 миллионов световых лет ширина около 300, но в толщину всего 16 миллионов световых лет. Какое-то время стена CfA2 удерживала рекорд крупнейший известной структуры.
Но в 2003 году была открыта великая стена Слоуна, а она уже достигает в длину почти 1,4 миллиарда световых лет. Расположилась она в области созвездие Гидра, Ворон и Кентавр.
Как находят и изучают такие большие структуры
Но возможно у вас возникает вопрос, как именно находят такие великие стены. Да и вообще, как изучают крупномасштабную структуру вселенной в целом. Собственно, великая стена Слоуна обнаружена благодаря Слоуновскому цифровому небесному обзору, на английском сокращаются как SDSS.
Но, что значит обзор, задача этого проекта изучать непросто отдельные объекты, а составлять подробную трёхмерную карту неба доступного в точке наблюдения.
Два главных инструмента — это широкоугольный телескоп с диаметром главного зеркала два с половиной метра и спектрограф, который измеряет спектры отдельных объектов.
Но как он измеряет спектры отдельных объектов если это широкоугольный телескоп и в поле его зрения попадает сразу множество объектов. А это кстати очень интересно.
Телескоп делает снимок участка неба, астрономы выбирают галактики и делают точные измерения их координат. На основании этих данных в специальных металлических пластинах в строгом соответствии с координатами объектов делаются отверстия. И для разных участков небо делаются отдельные пластины. Одна такая пластина соответствует участку небо шириной примерно равный шести диаметрам Луны. Далее каждому отверстию подключается оптическое волокно. И волокно проводит свет от отдельного объекта в спектрограф и учёные получают спектр объекта. Это позволяет узнать много об объекте и в частности красное смещение.
Главное, что это позволяет узнать расстояние до объекта, а значит сопоставив телескопические наблюдения с данными о расстоянии, можно построить трёхмерную карту астрономических объектов.
Проект изучил более тридцати пяти процентов небесной сферы, 500 миллионов объектов и получил спектры более 3 миллионов объектов. Так в результате работая с SDSS и построение трёхмерной карты, была и обнаружена великая стена Слоуна.
Какие существуют великие стены
Несколько лет великая стена Слоуна удерживала рекорд крупнейший известной структуры наблюдаемой вселенной.
Однако затем была обнаружена великая стена Геркулес — Северная Корона она растянулась на невообразимые 10 миллиардов световых лет. На сегодняшний день это самая большая известная структура в наблюдаемой вселенной. Об открытии объявили в 2013 году и с тех пор были ещё исследование в пользу её существования.
Например, вот это. В отличие от великой стены Слоуна, она была обнаружена другим способом. В данном случае использовались гамма-всплески, которые происходят достаточно редко, и их концентрация в одной области означает большую концентрацию материя. Были использованы данные космических и наземных телескопов которые работают в гамма и рентгеновских диапазонах. В небе изучались гамма-всплески и по их концентрации в одной области было обнаружено огромное сверхскопление галактик.
Кроме трёх упомянутых стен, есть и другие крупномасштабные структуры сотни миллионов, и миллиарды световых лет. Не все они являются именно стенами.
Учёные продолжают изучать вселенную и возможно в будущем нас вновь паразит открытие новой самой большой структуры во вселенной.
Источник