Что такое ячеистая структура распределения галактик кратко
Ячеистая структура Вселенной
Наш дом — Вселенная
Б.И.Лучков, МИФИ, г. Москва
Вот дом, который построил Джек.
Англ. народная песенка. Пер. С.Маршака
Как точно написать свой адрес?
Сначало просто: квартира, дом, улица, город, страна. Потом, чуть подумав: планета Земля, звезда Солнце, галактика Млечный Путь. Далее (по мере укрупнения масштаба и фантазии): Местное скопление галактик, Сверхскопление в созвездии Дева, Вселенная (она же Метагалактика). Все. Только одно замечание: написав слово «Вселенная» с большой буквы, мы допустили существование множества других вселенных, составляющих что-то еще более крупное, чему пока нет названия. Однако мы никогда не сможем войти в контакт с ними ввиду конечной скорости распространения сигналов и ограниченного возраста нашей Вселенной. Включать их в адрес совершенно бесполезно.
Можно надеяться, что письмо с таким адресом дойдет по назначению, пройдя все указанные пункты.
Видимая Вселенная
Каждый, конечно, хорошо знает свой дом, улицу, город, страну. Наверное, Земля и Солнце тоже достаточно знакомы. А вот представления о Галактике (Млечном Пути), возможно, нуждаются в уточнении. Упомянутая впервые английским астрономом В.Гершелем, создававшим в XVIII в. самые большие в мире телескопы, Галактика представляет собой совокупность звезд, планетных систем, газа и пыли, удерживаемых вместе гравитационными силами. Млечный Путь – большая галактика (1012 звезд) с четырьмя спиральными рукавами, выходящими из центральной области, где находится ядро Галактики, объект не совсем понятной природы, возможно, очень массивная черная дыра. Большинство звезд сосредоточено в тонком диске (отношение радиус/толщина = 100 : 1), заметно утолщенном в центре, – молодая часть галактического населения, участвующая в общем вращении периодом 250 млн лет. Старая популяция – маломассивные звезды, шаровые звездные скопления – заполняет более обширную область – гало Галактики, по форме напоминающую сплюснутый эллипсоид с заметной концентрацией объектов к центру. На рис. 1 Галактика показана так, как она может быть видна с большого расстояния в телескоп другой разумной цивилизации.
Наше место в Галактике отнюдь не центральное (что надо признать большой удачей). Солнечная система находится приблизительно на половине расстояния от центра до края диска (точный радиус равен 8 кпк) и почти в середине диска по высоте. Удача, главным образом, в том, что здесь плотность звезд мала, их столкновения редки, а поля излучения (от радиоволн до жесткого рентгена) не очень опасны. Жизнь и возникает там, где ей меньше угроз: вряд ли приспособлена для обитания центральная часть Галактики, где много ярких переменных звезд и таких монстров, как нейтронные звезды и черные дыры. Солнце – небольшая, спокойная, достаточно щедрая на свет и тепло звезда, весьма удобная для жизни рядом с ней, в чем нам тоже сильно повезло.
Галактики часто под действием гравитационных сил образуют различные по форме скопления (кластеры галактик). Млечный Путь вместе с двадцатью галактиками, ближайшие из которых – его сателлиты (Большое и Малое Магеллановы Облака и ряд других карликовых галактик), образуют Местный кластер. Он, в свою очередь, входит в состав большого Сверхскопления, центром которого является активная галактика Дева-А и которое насчитывает более тысячи галактик, расположенных в радиусе 30 Мпк. Местный кластер находится где-то на краю Сверхскопления.
Более крупных единиц, чем сверхскопления, не обнаружено. Видимо, на этом иерархия структур заканчивается, так что Вселенная, на первый взгляд, состоит из скоплений и сверхскоплений галактик и пустого пространства между ними. Что-то вроде большого водоема, в котором взвешены и неспешно движутся «комки» вещества, разные по форме и размерам. Этот космический водоем, добавим, не так уж сильно богат веществом – расстояния между «комками» много больше их собственных размеров.
Такая картина, представшая в середине XX в., казалась естественной и вполне согласующейся с представлением о нашей Вселенной, появившейся приблизительно 15 млрд лет назад. Она однородна и изотропна, равномерно расширяется: расстояния между скоплениями растут, в ее большом масштабе действует только одна сила притяжения, заставляющая вещество скучиваться в «комки» – галактики и их скопления. Однако точные наблюдения показали, что скопления галактик распределены в пространстве далеко не равномерно.
Ячеистая структура Вселенной
Рис. 1. Вид галактики Млечный Путь сбоку: видны дисковая (молодая) и квазисферическая (старая) популяции звезд
Прогресс наблюдательных средств астрономии происходит непрерывно. Растут размеры телескопов (уже достигли 15 м в диаметре зеркала). Совершенствуются приемники света – теперь это не фотопластинки, а ПЗС-матрицы, обладающие большими чувствительностью и точностью изображения. Улучшается разрешающая способность спектрометров – главных поставщиков сведений об изучаемых объектах. Многочисленны достижения техники проведения наблюдений. Компьютерная революция произвела переворот в средствах сбора, обработки и хранения информации. К этому надо добавить, что центр интереса определенно сместился в область внегалактической астрономии, к изучению все более далеких миров.
Анализ огромного массива данных привел к представлению о том, что Вселенная заполнена не равномерной «смесью» скоплений галактик, а их «пеной», плотность которой в отдельных местах очень велика, а в других – практически нулевая. Другими словами, Вселенная состоит из отдельных ячеек размером 50–150 Мпк, в местах пересечения стенок которых (ребрах) галактики расселены очень плотно, а в центральных областях почти отсутствуют (эти ячейки называют войдами – от английского void – лишенный, пустой). Никакими статистическими флуктуациями ячеистая структура не может быть объяснена. Она – реальный факт, который отражает условия возникновения первичных неоднородностей вещества на ранней стадии Метагалактики. Таким образом, наблюдения отвергают старые модели и стимулируют поиски новых, в рамках которых ячеистая структура Вселенной была бы так же естественна, как шарообразная форма небесных тел в ньютоновской теории тяготения.
Что такое ячеистая структура распределения галактик кратко
ЯЧЕИСТАЯ СТРУКТУРА ВСЕЛЕННОЙ
До последнего времени ученые-астрофизики считали, что звезды, галактики, скопления галактик и вообще космическое вещество располагаются в пространстве неупорядоченным образом. Но исследования, выполненные в последующие годы в Институте астрофизики и физики атмосферы (Тарту), позволили получить сенсационные результаты. Один из авторов открытия Я.Эйнасто сформулировал суть открытия так: «Галактики и их скопления расположены в порядке, напоминающем пчелиные соты огромных размеров. И чем ближе к стыкам таких ячеек, тем сильнее сконцентрировано вещество». Такой вывод был получен в результате анализа того, как распределена масса галактик, которые охватывают сверхскопления в Персее, Андромеде и Пегасе. Анализ показал, что над границей такой «ячейки» поверхностная плотность галактик и их скоплений примерно в четыре раза выше, чем в ее центральной части. Американские ученые также занялись данной проблемой. Они обработали с помощью ЭВМ данные о миллионах (!) галактик. Анализ этого огромного материала подтвердил ячеистую структуру Вселенной. Суть этой структуры состоит в том, что практически все галактики располагаются в «стенах», которые образуют «пчелиные соты», т. е. ячеистую структуру. Внутри же самих ячеек почти совсем нет галактик. Указанные ячейки огромны. Размеры их достигают 100–300 миллионов световых лет. Один из ученых-астрофизиков прокомментировал это следующим образом: «Если такая точка зрения на крупномасштабную структуру Вселенной подтвердится, мы придем к картине причудливой ячеистой Вселенной».
Это открытие является принципиальным. Дело в том, что объяснить ячеистую структуру Вселенной нельзя на основании известных нам физических законов. Другими словами, такая структура не могла возникнуть в результате случайного «скучивания», при котором космические объекты группируются (скучиваются) случайным образом. А если так, то надо искать силу, которая заставила скопления галактик группироваться именно таким образом. Сами авторы открытия не видят иного объяснения, кроме именно такого. То есть заранее была намечена структура Вселенной в виде огромных пчелиных сот, а затем шло ее заполнение скоплением галактик. Другими словами, ничего случайного не происходило, а Вселенная творилась по заранее намеченному проекту, плану. Но кем?
К.Э. Циолковский не сомневался в том, что существуют «космические разумные силы», которые определяют как рождение, так и развитие Вселенной. Подчеркиваем, что это развитие идет в строго определенном направлении. Но ученые не без основания считают, что конечные цели воздействия «космических разумных сил» на развитие Вселенной не могут быть поняты человеком сегодня, они находятся за пределами тех понятий, которыми мы оперируем в наше время. Этот вопрос принципиален. У нас не должно быть иллюзий, что мы можем познать все без исключения. Под таким утверждением нет никаких реальных оснований. Вспомним о пчелах. Тысячи лет они существуют рядом с человеком, который определяет почти во всем их жизнь (ради получения меда), но они и не подозревают о существовании человека! Правда, человек все же подозревает о существовании кого-то, кто направляет развитие Вселенной.
А.Эйнштейн не без основания считал, что человеческое сознание «может проникнуть лишь в определенные проявления организующей силы», существующей во Вселенной. Так считал не только А.Эйнштейн. Истинные ученые-мыслители не могут этого не осознавать. «Отец кибернетики» Ноберт Винер считал, что в космосе, как и в микромире, имеются явления, не поддающиеся человеческому восприятию, потому что этому мешает конечность мозга как материальной системы при бесконечности мира. Можно еще сослаться на авторитет известного американского астрофизика Ф.Дж. Дайсона. Он и его коллеги также «не исключают априори возможности того, что разум и сознание могут обладать в устройстве Вселенной таким же статусом, как и вещество и энергия».
Американский философ Самюэль Крам писал: «Вселенная столь величественна, что трудно допустить, что она совокупно не есть единый мировой разум, ощущающий копошение миллиардов живых существ на всех пригодных для жизни планетах, подобно тому, как человек ощущает слабую головную боль… Звезды или даже галактики — лишь нейтроны такого мозга».
Другой американский ученый — биофизик Дж. Джинс высказал суждение о том, что по мере изучения Вселенной она все больше начинает походить не на гигантскую машину, а на гигантскую мысль.
Рассматривая рождение (а точнее, творение) Вселенной, следует отметить еще следующие принципиальные моменты.
Расширение Вселенной не может происходить бесконечно. Распределение массы во Вселенной таково, что после некоторого момента расширение Вселенной должно смениться ее сжатием. Некоторые ученые считают, что сжатие нашей Вселенной уже началось. В результате она вновь должна будет стянуться в некую точку. В точку стянется не только все вещество Вселенной, но и само пространство. Когда это произойдет, то и время в самой этой точке остановится. Так Вселенная закончит свое существование. Что дальше? Дальше все может (или должно) повториться. Вопрос о том, что собой представляет эта точка, — очень важен. Ученые допускают, что в этой «точке» нет вещества. Там имеется вакуум. То есть каждый раз Вселенная рождается, творится буквально из ничего. Буквально это же утверждается Моисеем. Ученые это объясняют, как уже говорилось раньше, возникновением тяжелых частиц из физического вакуума.
Естественно, что проблема творения Вселенной описывается не только в Библии, но и в других источниках. Причем идея повторяемости, цикличности, которая следует и из современных космогонических представлений (пульсирующая Вселенная), излагается весьма четко. Приведем некоторые из них.
Согласно таланристской традиции, Вселенная до своего возникновения пребывает в некоей точке, которая не имеет размеров. Эту точку называют «бинда Шиву». В «Саталатха-брахмана» утверждается, что в то время, когда Вселенная находилась в этом исходном, точечном состоянии, «еще не было времени». Когда Вселенная стягивается в точку, то материя (частицы) уходит в физический вакуум. Современные физики считают, что вакуум есть «особое состояние вечно движущейся, развивающейся материи». Из этого вакуума интенсивное гравитационное поле может порождать частицы. Но, похоже, что и древние это понимали. Так, еще в II–III вв. философ и богослов Ориген говорил о переходе вещества в иное состояние. Он говорил об «исчезновении материи», когда Вселенная погибает. Но когда она возникает опять, то «материя вновь получает бытие, образуя тела…»
Любопытно, что шумерский философ и жрец Берос писал, что Вселенная периодически уничтожается и потом воссоздается снова. Высказываются весьма убедительные доводы, что у истоков шумерской цивилизации находились пришельцы из Космоса, то есть какая-либо из внеземных цивилизаций. Этот взгляд на эволюцию Вселенной перекочевал из Древнего Шумера в Грецию, Рим и Византию. Такие же мысли мы находим у Демокрита и Пифагора. Они считали, что имеется «великий год» Вселенной, который завершается космическим пламенем. В этом пламени Вселенная погибает и затем возрождается снова и проходит свой круг бытия.
Древнеиндийская традиция Веданты также утверждает, что начало нового цикла Вселенной совпадает с концом предыдущего. Приведем цитату из «Брахмавайварта Пурана»: «Мне знаком страшный распад Вселенной. Я видел, как все уничтожается. Всякий раз снова и снова в конце каждого цикла. В это страшное время каждый атом распадается на первичные частицы воды вечности, из которых когда-то произошло все. Увы, кто сочтет Вселенные, которые ушли бесследно, и возникновение новых, которые опять и опять возникали из бесформенной бездны этих вод? Кто сочтет проходящие эпохи миров, которые бесконечно сменяют друг друга?» Эти слова принадлежат индусскому богу Индре.
В связи с этим хочется обратить внимание на понятие «воды». Здесь, несомненно, речь идет не о физической воде, а о некоторой субстанции. Так же обстоит дело и в Библии при описании творения Мира. Там под понятием «вода» можно понимать и фотонную плазму.
Бог Индра говорит, что при гибели Вселенной «каждый атом распадается на первичные частицы воды вечности…» Современные астрофизики также определяют последствия событий при сжатии Вселенной, то есть при ее постепенной гибели. После того как началось сжатие (будем считать, что оно сейчас началось), в продолжение тысяч и миллионов лет ничего особенного, что смогли бы заметить наши потомки, не произойдет. Но когда Вселенная уменьшится в размерах в сто раз, все изменится разительно. Ночное небо станет таким, как сейчас дневное. Когда Вселенная сожмется еще в 10 раз (на это уйдет примерно 70 миллионов лет), то небо станет невыносимо ярким. Еще позднее, когда космическая температура достигнет 10 миллионов градусов, планеты и звезды начнут распадаться, превращаясь в «космический суп» из излучений, электронов и ядер.
Таким образом, сопоставляя современные научные представления о возникновении и развитии Вселенной с Библией и другими древними источниками, есть о чем задуматься. Возникают вопросы самые принципиальные: кто создавал (творил) Вселенную? Откуда человек получил знание об этом? Что мы знаем и чего мы не узнаем никогда? Зачем все? И естественно: Зачем мы?
Что представляют собой гигантские космические структуры?
Хотя это может казаться неочевидным, галактики не просто случайным образом распределены во Вселенной. Вместо этого они сгруппированы в большие нити, разделенные гигантскими пустотами пространства. Каждая нить в основном представляет собой стену галактик, простирающуюся на сотни миллионов световых лет. Интересно, что одну из самых больших структур в известной Вселенной астрономы обнаружили совсем недавно, а ведь это гигантская стена галактик длиной около 1,4 миллиарда световых лет! Учитывая, насколько близко к нам находится это массивное сооружение, удивительно, что ученые не замечали его раньше. В течение последних десяти лет международная группа астрономов во главе с Брентом Талли из Института астрономии Гавайского университета занималась составлением карт распределения галактик вокруг Млечного Пути. Астрономы назвали эту недавно определенную структуру «Стеной Южного полюса», которая находится за пределами Ланиакеи – огромного сверхскопления галактик, включая нашу собственную.
Наша Галактика быстро движется к массивной области космического пространства – Великому аттрактору.
Вселенная в больших масштабах
В самых больших масштабах Вселенная выглядит как огромная космическая паутина. Звезды соединяются в галактики, которые группируются в галактические группы. Многие группы, связанные вместе, приводят к скоплениям галактик, и иногда кластеры сливаются вместе, создавая еще более крупные кластеры. Многие скопления вместе, охватывающие сотни миллионов или даже миллиарды световых лет в поперечнике, по-видимому, образуют самые большие структуры из всех: сверхскопления.
Наше собственное сверхскопление – Ланиакея – состоит примерно из 100 000 галактик, более чем в 10 раз богаче, чем самые крупные известные скопления. Однако эти сверхскопления только кажутся структурами. По мере старения Вселенной отдельные компоненты сверхскоплений раздвигаются, показывая, что они все-таки не являются истинными структурами.
Ланиакея и соседнее сверхскопление галактик Персея-Рыб. Изображение: nature.com
Горячее море материи и излучения, будучи плотным и расширяющимся, со временем остывает. В результате, в течение достаточно долгого времени будут формироваться атомные ядра, нейтральные атомы и, в конечном итоге, звезды, галактики и их скопления. Непреодолимая сила гравитации делает это неизбежным, благодаря ее воздействию как на обычную (атомную) материю, которую мы знаем, так и на темную материю, заполняющую нашу Вселенную, природа которой до сих пор неизвестна.
Еще больше увлекательных статей о последних открытиях в области астрономии и астрофизики, читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен. Там регулярно выходят статьи, которых нет на сайте!
За пределами Млечного Пути
Когда мы смотрим во Вселенную – за пределы нашей галактики, эта картина имеет огромное значение. По крайней мере, так кажется на первый взгляд. В то время как многие галактики существуют изолированно или сгруппированы в коллекции только из нескольких, во Вселенной также существуют огромные гравитационные «колодцы», которые притягивают сотни или даже тысячи галактик, создавая огромные скопления.
Довольно часто в центре находятся сверхмассивные эллиптические галактики, причем самая массивная из обнаруженных на сегодня показана ниже: это IC 1101, она более чем в тысячу раз массивнее нашего собственного Млечного Пути.
Самая массивная галактика из известных – IC 1101 – выглядит так.
Так что же больше скопления галактик? Сверхскопления – это скопления скоплений, соединенных большими космическими нитями темной и нормальной материи, гравитация которых взаимно притягивает их к их общему центру масс. Вы не были бы одиноки, если бы думали, что это всего лишь вопрос времени – то есть времени и гравитации – когда все скопления, составляющие сверхскопление, сольются вместе. Когда это произойдет, мы, в конечном итоге, сможем наблюдать единую связанную космическую структуру беспрецедентной массы.
Местная группа галактик
В нашем собственном районе местная группа, состоящая из Андромеды, Млечного Пути, Треугольника и, возможно, 50 меньших карликовых галактик, находится на окраине сверхскопления Ланиакея. Наше местоположение помещает нас примерно в 50 000 000 световых лет от основного источника массы: массивного скопления Девы, которое содержит более тысячи галактик размером с Млечный Путь. По пути можно найти много других галактик, групп галактик и небольших скоплений.
В еще больших масштабах скопление Девы является лишь одним из многих в той части Вселенной, которую мы нанесли на карту, наряду с двумя ближайшими: скоплением Центавра и скоплением Персея-Рыб. Там, где галактики наиболее сконцентрированы, представляют собой самые большие скопления массы; там, где линии соединяют их вдоль нитей, мы находим «нити» галактик, похожие на жемчужины, слишком тонкие на ожерелье; и в больших пузырьках между нитями мы находим огромную недостаточную плотность материи, поскольку эти области отдали свою массу более плотным.
Млечный Путь окружают другие, более мелкие галактики.
Если мы посмотрим на наше собственное окружение, то обнаружим, что существует большая коллекция из более чем 3000 галактик, которая составляет крупномасштабную структуру, включающую нас, Деву, Льва и многие другие окружающие группы. Плотное скопление Девы – самая большая его часть, составляющая чуть более трети общей массы, но в нем есть много других концентраций массы, включая нашу собственную локальную группу, соединенных вместе невидимой силой гравитации и невидимыми нитями темной материи.
Великая тайна
Здорово, правда? Вот только на самом деле эти структуры не настоящие. Они не связаны друг с другом и никогда не станут таковыми. Однако сама идея существования сверхскоплений и название для нашего – Ланиакея – будут сохраняться в течение длительного времени. Вот только назвав объект, реальным его не сделаешь: через миллиарды лет все различные компоненты будут просто разбросаны все дальше и дальше друг от друга, и в самом отдаленном будущем нашего воображения они исчезнут из поля зрения. Все это из-за того простого факта, что сверхскопления, несмотря на их названия, вовсе не являются структурами, а просто временными конфигурациями, которым суждено быть разорванными расширением Вселенной.
Крупномасштабная структура Вселенной
Крупномасштабная структура Вселенной напоминает систему прожилок и волокон, разделенных пустотами
Крупномасштабная структура Вселенной – космологический термин, обозначающий структуру распределения вещества во Вселенной на наибольших видимых масштабах.
Некоторые основные составляющие элементы Вселенной
Примером простейшей структуры в космическом пространстве является система планета-спутник. Кроме двух ближайших к Солнцу планет (Меркурий и Венера), все остальные имеют своего спутника, и в большинстве случаев даже не одного. Если Землю сопровождает лишь Луна, то вокруг Юпитера вращается целых 67 спутников, хотя некоторые из них довольно малы. Однако вместе со своими спутниками планеты Солнечной системы вращаются вокруг Солнца, образуя так называемую планетную систему.
В результате наблюдений, астрономами было выявлено, что большинство других звезд также входят в состав планетных систем. Вместе с тем сами светила тоже зачастую образовывают системы и скопления, которые назвали звездными. Согласно имеющимся данным, преобладающая часть звезд составляют парные звездные системы, или с кратным количеством светил. В этом плане наше Солнце считается нетипичным, так как оно не имеет пары
Если же рассматривать околосолнечное пространство в более увеличенных масштабах, то становится очевидно, что все звездные скопления вместе со своим планетными системами образуют звездный остров, так называемую галактику Млечный Путь.
История изучения структуры Вселенной
Разнообразные галактики, открытые в рамках проекта SINGS. Смотреть в полном размере.
Впервые об идее крупномасштабной структуры Вселенной задумался выдающийся астроном Уильям Гершель. Именно ему принадлежат такие открытия как обнаружение планеты Уран и двух ее спутников, двух спутников Сатурна, открытие инфракрасного излучения и идея о движении Солнечной системы сквозь космическое пространство. Самостоятельно сконструировав телескоп и проведя наблюдения, он выполнил объемные подсчеты светил различной яркости в определенных областях небосвода и пришел к выводу, что в космическом пространстве существует большое множество звездных островов.
Позже, в начале ХХ-го века американский космолог Эдвин Хаббл смог доказать принадлежность некоторых туманностей к структурам, отличным от Млечного Пути. То есть было достоверно известно, что за пределами нашей галактики также существуют различные звездные скопления. Исследования в этом направлении вскоре значительно расширили наше понимание Вселенной. Оказалось, что помимо Млечного Пути в космическом пространстве существуют десятки тысяч иных галактик. В попытке составить какую-нибудь упрощенную карту видимой Вселенной ученые наткнулись на тот примечательный факт, что галактики в пространстве распределены неравномерно и составляют собою иные структуры немыслимых размеров.
Скопление галактик в созвездии Гидра
Крупномасштабная структура Вселенной
Со временем ученые обнаружили, что галактики-одиночки – достаточно редкое явление во Вселенной. Подавляющая же часть галактик образуют крупномасштабные скопления, которые могут быть различных форм и включать в себя две галактики или кратное число, вплоть до нескольких тысяч. Помимо огромных звездных островов эти массивные звездные структуры включают еще и скопления газа, разогретого до высоких температур. Несмотря на очень низкую плотность (в тысячи раз меньше, нежели в солнечной атмосфере), масса этого газа может значительно превышать суммарную массу всех звезд в некоторых совокупностях галактик.
Полученные результаты наблюдений и расчетов навели ученых на мысль о том, что скопления галактик также могут образовывать иные более крупные структуры. Вслед за этим стали два интригующих вопроса: если сама по себе галактика, сложная структура, является частью некой более масштабной конструкции, то может ли эта конструкция быть составной чего-нибудь еще большего? И, в конце концов, есть ли предел такой иерархичной структурности, когда каждая система входит в состав другой?
Галактические стены напоминают сплетения нейронов в коре головного мозга человека
Положительный ответ на первый вопрос подтверждается наличием сверхскоплений галактик, которые в свою очередь перерастают галактические нити, или как их иначе называют «стены». Их толщина в среднем около 10 млн. св. лет, а длина 160 — 260 млн. световых лет. Однако, отвечая на второй вопрос, следует отметить, что сверхскопления галактик не являются некой обособленной структурой, а лишь более плотные участки галактических стен. Поэтому сегодня ученые уверены в том, что именно галактические нити (стены), наибольшие космические структуры, вмесите с войдами (пустым пространством, свободным от звездных скоплений) формируют волокнистую или ячеистую структуру Вселенной.
Положение Земли во Вселенной
Несколько отходя от темы, укажем положение нашей планеты в столь сложной структуре:
Современные результаты исследований утверждают, что Вселенная состоит не менее чем из 200 миллиардов галактик. Галактические стены по своей природе являются относительно плоскими и составляют собой стенки «ячеек» Вселенной, а места их пересечений и формируют сверхскопления галактик. В центре же этих ячеек располагаются войды (англ. void — пустота).
Материалы по теме
Интерактивная шкала масштабов Вселенной
Анализ сформированной учеными трехмерной модели распределения галактик говорит о том, что ячеистая структура наблюдается на расстоянии в более чем миллиард световых лет в любом направлении. Данная информация позволяет полагать, что в масштабе в несколько сотен миллионов световых лет любой фрагмент Вселенной будет иметь почти одинаковое количество вещества. А это доказывает, что в указанных масштабах Вселенная однородна.
Причины возникновения крупномасштабной структуры Вселенной
Несмотря на наличие таких масштабных конструкций, как галактические стены и нити, самыми крупными устойчивыми структурами все же считаются скопления галактик. Дело в том, что известное расширение Вселенной постепенно растягивает структуру любых объектов, и бороться с этой силой может лишь гравитация. В результате наблюдений за скоплениями и сверхскоплениями был обнаружен такой потрясающий эффект как «гравитационное линзирование». То есть лучи, проходящие через межзвездное пространство, искривляются, что указывает на наличие в нем огромной невидимой, скрытой массы. Она может принадлежать различным ненаблюдаемым космическим телам, однако в таких масштабах вероятнее всего принадлежит темной материи
Крест Эйнштейна — гравитационно-линзированный квазар
Опираясь на почти однородное реликтовое излучение, ученые убеждены в том, что и вещество во Вселенной должно распределяться равномерно. Но особенность гравитации в том, что она склонна стягивать любые физические частицы в плотные структуры, тем самым нарушая однородность. Таким образом, спустя какое-то время после Большого Взрыва незначительные неоднородности в распределении вещества в пространстве стали все более стягиваться в некоторые структуры. Их возрастающая гравитация (в силу возрастания массы на объем) постепенно замедляла расширение, пока не остановила его вовсе. Мало того, в некоторых частях расширение обернулось в сжатие, что и стало причиной образования галактик и галактических скоплений.
Подобная модель проверялась при помощи компьютерных расчетов. Учитывая совсем незначительные флуктуации (колебания, отклонения) в однородности реликтового излучения, компьютер просчитал, что такие же мелкие флуктуации в распределении вещества после Большого Взрыва при помощи гравитации вполне могли породить скопления галактик и ячеистую крупномасштабную структуру Вселенной.
Похожие статьи
Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!