Какая структура во Вселенной является самой большой?
Международная группа астрономов под руководством Института внеземной физики Макса Планка и Института физики Макса Планка выяснила, что самой масштабной структурой, которую когда-либо удавалось достоверно охарактеризовать, является "Кипу" (Quipu). Она простирается примерно на 1,4 миллиарда световых лет, что эквивалентно 428 мегапарсекам, пишет 24 Канал.
Смотрите также Земля может быть не единственным местом, где есть радуга: где еще может существовать это явление
Объект состоит из 68 скоплений галактик, связанных между собой гравитацией, но при этом состоит преимущественно из темной материи – невидимой субстанции, присутствие которой фиксируют только по ее влиянию на движение видимых тел.
Если взглянуть на распределение скоплений галактик в небе в сферической оболочке на расстоянии от 416 – 826 миллионов световых лет, вы сразу заметите огромную структуру, которая простирается от высоких северных широт почти до южного края неба,
– прокомментировал Ганс Берингер, руководитель проекта, в рамках которого открыли этот объект.
По оценкам ученых, общая масса Кипу достигает невероятных 2,4х1017 масс Солнца. Это делает ее больше знаменитой Великой стены Слоуна, длина которой составляет около 1,1 миллиарда световых лет.
Вы могли заметить ошибку: объясняем, почему это не так
Если вы интересуетесь космосом, то могли заметить, что авторы этого открытия называют Кипу самой большой структурой, хотя, как известно, существует так называемая Великая Стена Геркулес - Северная Корона, размеры которой оценивают примерно в 10 миллиардов световых лет. Некоторые новые исследования даже предполагают, что она может быть еще больше – до 15 миллиардов световых лет, объясняет 24 Канал. Это значительно больше, чем 1,4 миллиарда световых лет у Кипу. Более того,, существуют также структуры, размером от 2 до 5,6 миллиардов лет.
В чем же здесь суть? В том, что Великая Стена Геркулес - Северная Корона до сих пор является предметом споров. Сейчас мы не имеем достаточных доказательств для того, чтобы уверенно утверждать, что этот объект является однородным образованием, а не несколькими различными, а доказательства его существования постоянно пересматриваются.
Сейчас теория свидетельствует, что Большая Стена Геркулес-Северная Корона – это колоссальная галактическая "стена" или филамент. Для понимания ее размеров стоит отметить, что свет от Солнца до Земли летит около 8 минут, а свет через эту структуру летел бы по меньшей мере 10 миллиардов лет.
Однако важно понимать, что это не "стена" в буквальном смысле. Это область повышенной концентрации галактик, квазаров и материи. Вселенная напоминает трехмерную паутину: галактики собираются в нити и узлы, а между ними расположены гигантские пустоты – войды.
Между тем Кипу – это подтвержденный объект, характеристики которого согласуются с наблюдениями. Мы имеем точные доказательства, которые позволяют нам говорить, что это самая большая структура, которую когда-либо удавалось достоверно охарактеризовать.
Возвращаемся к теме Кипу
Ключом к открытию Кипу стали данные немецкого рентгеновского спутника ROSAT, запущенного еще в 1990 году. Именно он впервые провел полный обзор неба в рентгеновском диапазоне, где излучает горячий газ, заполняющий пространство между галактиками в больших скоплениях.
Каталог был создан с помощью рентгеновского спутника ROSAT, построенного Институтом внеземной физики Макса Планка. В 1990 году спутник впервые картографировал все небо с помощью рентгеновского телескопа высокого разрешения,
– отметил руководитель проекта ROSAT Йоахим Трюмпер.
В течение десятилетий исследователи совершенствовали эти данные, измеряя расстояния и создавая трехмерную карту распределения материи, результатом чего стало обнародование результатов исследования на сервере препринтов arXiv.
Почему такое название?
Сверхструктура получила свое имя в честь узелкового письма инков – кипу. Древние жители Анд использовали нити с узлами для ведения записей и передачи сообщений. Форма обнаруженного объекта, напоминающего длинное волокно с боковыми прядями, идеально соответствует этому образу.
Кипу инков из музея Ларко в Лиме / Фото Claus Ableiter
Кроме того, большинство измерений расстояний до галактических скоплений проводилась в Европейской южной обсерватории (ESO) в Чили, что создает символическую связь между космосом и человеческой историей.
Ученые также показали распределение скоплений на специальной схеме. Цветное кодирование показывает распределение галактик, а черные точки – скоплений галактик в сферической оболочке радиусом от 416 до 826 миллионов световых лет, окружающей нас. Цифры обозначают пять сверхструктур: 1 – Кипу, 2 – Шепли, 3 – Серпенс-Северная Корона и Геркулес (перекрываются на небе), 4 – Скульптор-Пегас. Область, ограниченная белыми линиями, находится в тени диска Млечного Пути.
Так выглядит карта окружающей Вселенной со скоплениями галактик / Изображение MPE
Зачем нам нужно это знать?
Обнаружение таких гигантских структур имеет критическое значение для современной космологии. Ученые выяснили, что эти образования содержат около 45% всех галактических скоплений, 30% галактик и 25% всей материи, занимая при этом лишь 13% объема Вселенной. Они влияют на фундаментальные измерения, в частности на определение постоянной Хаббла, которая указывает на скорость расширения Вселенной. Потоки материи, движущиеся к таким массивным центрам притяжения, могут искажать результаты наблюдений на несколько процентов.
Даже если это лишь коррекция на несколько процентов, они становятся все более важными с увеличением точности космологических наблюдений,
– подчеркнула ученая Гаюнг Чон из Института физики Макса Планка.
Кроме Кипа, исследователи выделили еще четыре значительные сверхструктуры: компактное и массивное скопление Шепли, Серпенс-Северная Корона, Геркулес и Скульптор-Пегас. Скопление Шепли считается одним из главных "аттракторов", гравитация которого влияет на движение Местной группы галактик, в которую входит и наш Млечный Путь.
Отдельное внимание ученые уделили эффекту интегрированного Сакса-Вольфа – изменению температуры реликтового излучения (микроволнового фона) при прохождении света сквозь переменные гравитационные поля массивных структур. Анализ данных спутника Planck показал наличие ожидаемого сигнала от этих сверхструктур, хотя его статистическая значимость пока остается низкой. Однако идентификация таких объектов, как Кипу, позволяет не только тестировать стандартную космологическую модель Lambda-CDM, но и исследовать, как окружение влияет на эволюцию галактик в масштабах миллиардов лет.