Великая стена слоуна – все о космосе

10 самых больших объектов во Вселенной

Благодаря быстрому развитию технологий, астрономы совершают все более интересные и невероятные открытия во Вселенной. Например, звание «самого большого объекта во Вселенной» переходит от одних находок к других практически ежегодно.

Некоторые открытые объекты настолько огромны, что ставят в тупик своим фактом существования даже лучших ученых нашей планеты. Давайте поговорим о десяти самых крупных из них.

Супервойд

Совсем недавно ученые обнаружили самое большое холодное пятно во Вселенной (по крайней мере известной науке Вселенной). Оно расположено в южной части созвездия Эридан. Своей протяженностью в 1,8 миллиарда световых лет это пятно ставит ученых в тупик, потому что они даже предположить не могли, что такой объект может действительно существовать.

Несмотря на наличие слова «войд» в названии (с английского «void» означает «пустота») пространство здесь не совсем пустое. В этом регионе космоса расположено примерно на 30 процентов меньше скопления галактик, чем в окружающем их пространстве.

По мнению ученых, войды составляют до 50 процентов объема Вселенной, и этот процент, по их же мнению, будет продолжать расти благодаря сверхсильной гравитации, которая притягивает к себе всю окружающую их материю.

Интересным этот войд делают две вещи: его невообразимый размер и его отношение к загадочному холодному реликтовому пятну WMAP.

Что интересно, новый обнаруженный супервойд сейчас воспринимается учеными как лучшее объяснение такого явления, как холодные пятна, или регионы космического пространства, заполненные космическим реликтовым (фоновым) микроволновым излучением. Ученые долгое время спорят, чем же на самом деле являются эти холодные пятна.

Одна из предложенных теорий, например, предполагает, что холодные пятна являются отпечатками черных дыр параллельных вселенных, вызываемых квантовой запутанностью между вселенными.

Однако многие ученые современности больше склоняются к мнению о том, что появление этих холодных пятен может провоцироваться супервойдами. Объясняется это тем, что когда протоны проходят через войд, они теряют свою энергию и слабеют.

Тем не менее есть вероятность, что расположение супервойдов относительно близко к расположению холодных пятен может являться простой случайностью. Ученым предстоит провести еще немало исследований на этот счет и в конце концов выяснить, являются ли войды причиной возникновения загадочных холодных пятен или их источником является нечто иное.

Суперблоб

В 2006 году титул самого большого объекта во Вселенной получил обнаруженный загадочный космический «пузырь» (или блоб, как их обычно называют ученые). Правда, титул этот он сохранил ненадолго. Этот пузырь протяженностью 200 миллионов световых лет представляет собой гигантское скоплением газа, пыли и галактик.

С некоторыми оговорками этот объект похож на гигантскую зеленую медузу. Объект обнаружили японские астрономы, когда изучали один из регионов космоса, известного наличием огромного объема космического газа.

Найти блоб удалось благодаря использованию специального телескопного фильтра, который неожиданно указал на наличие этого пузыря.

Каждая из трех «щупалец» этого пузыря содержит галактики, которые располагаются между собой в четыре раза плотнее между собой, чем обычно во Вселенной. Скопление галактик и газовых шаров внутри этого пузыря носят название пузыри Лиман-Альфа.

Считается, что эти объекты образовались примерно через 2 миллиарда лет после Большого взрыва и являются настоящими реликтами древней Вселенной.

Ученые предполагают, что сам блоб образовался, когда массивные звезды, существовавшие еще в ранние времена космоса, вдруг стали сверхновыми и высвободили гигантский объем газа.

Объект настолько массивен, что ученые верят, что он в общем и целом является одним из первых образовавшихся космических объектов во Вселенной. Согласно теориям, со временем из скопившегося здесь газа будут образовываться все больше и больше новых галактик.

Сверхскопление Шепли

Многие годы ученые считают, что наша галактика Млечный Путь со скоростью 2,2 миллиона километра в час притягивается через Вселенную к созвездию Центавра.

Астрономы теоретизируют, что причиной этому является Великий аттрактор (Great Attractor), объект с такой силой гравитации, которой достаточно аж для того, чтобы притягивать к себе целые галактики.

Правда, выяснить, что же это за объект, ученые долгое время не могли, так как объект этот расположен за так называемой «зоной избегания» (ZOA), области неба около плоскости Млечного Пути, где поглощение света межзвездной пылью настолько велико, что невозможно разглядеть, что за ней находится.

Однако со временем на помощь пришла рентгеновская астрономия, которая развилась достаточно сильно, что позволила заглянуть за область ZOA и выяснить, что же является причиной такого сильного гравитационного пула. Все что ученые увидели, оказалось обычным скоплением галактик, что поставило ученых в тупик еще сильнее.

Эти галактики не могли являться Великим аттрактором и обладать достаточной гравитацией для притягивания нашего Млечного Пути. Этот показатель составлять всего 44 процента от необходимого. Однако как только ученые решили заглянуть поглубже в космос, они вскоре обнаружили, что «великим космическим магнитом» является куда больший объект, чем ранее считалось.

Этим объектом является сверхкластер Шепли.

Сверхкластер Шепли, являющийся сверхмассивным скоплением галактик, расположен за Великим аттрактором.

Он настолько огромен и обладает настолько мощным притяжением, что притягивает к себе и сам Аттрактор, и нашу собственную галактику.

Состоит сверхскопление из более 8000 галактик с массой более 10 миллионов Солнц. Каждая галактика в нашем регионе космоса в настоящий момент притягивается этим сверхкластером.

Великая стена CfA2

Как и большинство объектов в этом списке, Великая стена (также известная как Великая стена CfA2) когда-то тоже могла похвастаться титулом самого большого из известных космического объекта во Вселенной.

Она была открыта американским астрофизиком Маргарет Джоан Геллер и Джоном Питером Хучрой во время изучения эффекта красного смещения для Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики. По подсчетам ученых, его длина составляет 500 миллионов световых лет, а ширина 16 миллионов световых лет.

По своей форме он напоминает Великую Китайскую стену. Отсюда и прозвище, которое он получил.

Точные же размеры Великой стены по-прежнему остаются загадкой для ученых. Она может быть гораздо больше, чем считается, и иметь протяженность 750 миллионов световых лет. Проблема в определении точных размеров заключена в ее расположении. Как и в случае со сверхкластером Шепли, Великая стена частично закрыта «зоной избегания».

Вообще эта «зона избегания» не позволяет разглядеть около 20 процентов наблюдаемой (досягаемой для нынешних технологий) Вселенной, потому что находящиеся внутри Млечного Пути плотные скопления газа и пыли (а также высокая концентрация звезд) сильно искажает оптические длины волн.

Для того чтобы посмотреть сквозь «зону избегания», астрономам приходится использовать иные виды волн, такие как, например, инфракрасные, которые позволяют пробиться еще через 10 процентов «зоны избегания».

Через что не смогут пробиться инфракрасные волны, пробиваются радиоволны, а также волны ближнего инфракрасного спектра и рентгеновские лучи. Тем не менее фактическое отсутствие возможности увидеть такой большой регион космоса несколько расстраивает ученых.

«Зона избегания» может содержать информацию, которая сможет заполнить пробелы в нашем знании космоса.

Сверхскопление Laniakea

Галактики, как правило, объединены в группы. Эти группы называются скоплениями. Регионы космоса, где эти скопления более плотно расположены между собой, носят название сверхскоплений.

Ранее астрономы проводили картографирование этих объектов путем определения их физического нахождения во Вселенной, однако недавно был придуман новый способ картографирования локального пространства, проливший свет на ранее неизвестные астрономии данные.

Новый принцип картографирования локального пространства и находящихся в нем галактик основан не столько на вычислении физического расположения объекта, сколько на измерении оказываемого им гравитационного воздействия.

Благодаря новому методу определяется расположение галактик и на основе это составляется карта распределения гравитации во Вселенной.

По сравнению со старыми, новый метод является более продвинутым, потому что он позволяет астрономам не только отмечать новые объекты в видимой нами Вселенной, но и находить новые объекты в тех местах, куда раньше не было возможность заглянуть.

Так как метод основан на измерении уровня воздействия тех или иных галактик, а не на наблюдении за этими галактиками, то благодаря ему мы можем находить даже те объекты, которые мы не можем напрямую увидеть.

Первые результаты исследования наших местных галактик с использованием нового метода исследования уже получены. Ученые, на основе границ гравитационного потока, отмечают новое сверхскопление. Важность этого исследования заключается в том, что оно позволит нам лучше понять, где же наше место во Вселенной.

Ранее считалось, что Млечный Путь находится внутри сверхскопления Девы, однако новый метод исследования показывает, что этот регион является лишь рукавом еще более крупного сверхскопления Laniakea — одного из самых больших объектов во Вселенной.

Он простирается на 520 миллионов световых лет, и где-то внутри него находимся мы.

Великая стена Слоуна

Впервые Великая стена Слоуна была обнаружена в 2003 году в рамках проекта Слоановского цифрового небесного обзора — научного картографирования сотен миллионов галактик, для определения наличия самых крупных объектов во Вселенной.

Великая стена Слоуна является гигантским галактическим филаментом, состоящим из нескольких сверхскоплений, распределяющихся по Вселенной, как щупальца гигантского осьминога.

Благодаря своей длине в 1,4 миллиарда световых лет, «стена» когда-то считалась самым большим объектом во Вселенной.

Сама Великая стена Слоуна не так изучена, как сверхскполения, которые находится внутри нее. Некоторые из этих сверхскоплений интересны сами по себе и заслуживают отдельного упоминания.

Одно, например, имеет ядро из галактик, которые вместе со стороны выглядят как гигантские усики.

Другое сверхскопление имеет очень высокий уровень взаимодействия галактик, многие из которых сейчас проходят период слияния.

Наличие «стены» и любых других более крупных объектов создает новые вопросы о загадках Вселенной.

Их существование противоречит космологическому принципу, который теоретически ограничивает то, насколько большими могут быть объекты во Вселенной.

Согласно этому принципу, законы Вселенной не позволяют существовать объектам размером более 1,2 миллиарда световых лет. Однако объекты подобные Великой стене Слоуна полностью противоречат этому мнению.

Группа квазаров Huge-LQG7

Квазары — это высокоэнергетические астрономические объекты, расположенные в центре галактик. Считается, что центром квазаров являются сверхмассивные черные дыры, которые вытягивают на себя окружающую материю. Это приводит к огромному излучению, мощность которого в 1000 раз больше всех звезд внутри галактики.

В настоящий момент третьим самым крупным объектом во Вселенной считается группа квазаров Huge-LQG, состоящая из 73 квазаров, разбросанных на более 4 миллиардов световых лет.

Ученые считают, что эта столь массивная группа квазаров, а также аналогичные ей, являются одними из основных предшественников и источников самых крупных объектов во Вселенной, таких как, например, Великая стена Слоуна.

Группа квазаров Huge-LQG была обнаружена после анализа тех же данных, благодаря которым была обнаружена Великая стена Слоуна. Ученые определили ее наличие после картографирования одного из регионов космоса с помощью специального алгоритма измеряющего плотность расположения квазаров на определенной области.

Следует отметить, что само существование Huge-LQG по-прежнему является предметом споров. В то время как одни ученые считают, что этот регион космоса действительно представляет группу квазаров, другие ученые уверены в том, что квазары внутри этой области космоса расположены случайным образом и не являются частью одной группы.

Гигантское гамма-кольцо

Растянувшееся на 5 миллиардов световых лет Гигантское галактическое гамма-кольцо (Giant GRB Ring) является вторым самым крупным объектом во Вселенной. Помимо невероятного размера, этот объект привлекает к себе внимание благодаря своей необычной форме.

Читайте также:  Онлайн трансляция обсерватории slooh, посвященная церере - все о космосе

Астрономы, изучая всплески гамма-лучей (огромные всплески энергии, которые образуются в результате гибели массивных звезд), обнаружили серию из девяти всплесков, источники которых находились на одинаковом расстоянии до Земли.

Эти всплески образовали на небосводе кольцо, в 70 раз превышающий диаметр полной Луны. Учитывая, что сами по себе всплески гамма-излучения являются довольно редким явлением, шанс на то, что они сформируют подобную форму на небосводе, равен 1 к 20 000.

Это позволило ученым считать, что они являются свидетелем одного из самых крупных объектов во Вселенной.

Само по себе «кольцо» — это лишь термин, описывающий визуальное представление этого явления при наблюдении с Земли. Есть теории, что гигантское гамма-кольцо может являться проекцией сферы, вокруг которой все гамма всплески происходили в относительно небольшой период времени около 250 миллионов лет.

Правда, здесь же возникает вопрос о том, что за источник мог создать такую сферу. Одно из объяснений вертится вокруг возможности того, что галактики могут собираться в группы вокруг огромной концентрации темной материи. Однако это лишь теория.

Ученые по-прежнему не знают, как образуются подобные структуры.

Великая стена Геркулес — Северная Корона

Самый большой объект во Вселенной тоже был обнаружен астрономами в рамках наблюдения за гамма-излучением.

Этот объект, получивший название Великая стена Геркулес — Северная Корона, простирается на 10 миллиардов световых лет, что делает его в два раза больше Гигантского галактического гамма-кольца.

Так как самые яркие всплески гамма-излучения производят более крупные звезды, обычно расположенные в областях космоса, где содержится больше материи, астрономы каждый раз метафорически рассматривают каждый такой всплеск как укол иголки в нечто более крупное.

Когда ученые обнаружили, что в области космоса в направлении созвездий Геркулеса и Северной Короны слишком часто происходят всплески гамма-излучения, они определили, что здесь имеется астрономический объект, представляющий собой, вероятнее всего, плотную концентрацию галактических скоплений и другой материи.

Интересный факт: имя «Великая стена Геркулес — Северная Корона» было придумано филиппинским тинейджером, который записал его в «Википедию» (вносить правки в эту электронную энциклопедию, кто не знает, может любой желающий).

Вскоре после новостей о том, что астрономы обнаружили огромную структуру на космическом небосклоне, на страницах «Википедии» появилась соответствующая статья. Несмотря на то, что придуманное имя не совсем точно описывает этот объект (стена охватывает сразу несколько созвездий, а не только два), мировой Интернет быстро к нему привык.

Возможно, это первый случай, когда «Википедия» дала имя обнаруженному и интересному с научной точки зрения объекту.

Так как само существование этой «стены» тоже противоречит космологическому принципу, ученым приходится пересматривать некоторые свои теории о том, как на самом деле сформировалась Вселенная.

Космическая паутина

Ученые считают, что расширение Вселенной происходит не случайным образом. Есть теории, согласно которым все галактики космоса организованы в одну невероятных размеров структуру, напоминающую нитевидные соединения, объединяющие между собой плотные области. Эти нити рассеяны между менее плотными войдами. Эту структуру ученые называют Космической паутиной.

По мнению ученых, паутина сформировалась на очень ранних этапах истории Вселенной. Ранний этап формирования паутины происходил нестабильно и неоднородно, что впоследствии помогло образованию всего того, что сейчас имеется во Вселенной.

Считается, что «нити» этой паутины сыграли большую роль в эволюции Вселенной, благодаря которым эта эволюция ускорилась. Галактики, находящиеся внутри этих нитей, имеют существенно более высокий показатель звездообразования. Кроме того, эти нити являются своего рода мостиком для гравитационного взаимодействия между галактиками.

После своего формирования в этих нитях, галактики направляются к галактическим скоплениям, где в итоге со временем умирают.

Только недавно ученые начали понимать, чем же на самом деле является эта Космическая паутина. Более того, они даже обнаружили ее присутствие в излучении исследуемого ими далекого квазара.

Квазары, как известно, являются самыми яркими объектами Вселенной. Свет одного из них направился прямиком к одной из нитей, что разогрело находящиеся в ней газы и заставило их светиться.

На основе этих наблюдений ученые провели нити между другими галактиками, составив тем самым картинку «скелета космоса».

Источник

Источник: https://vseonauke.com/1242628388307864271/10-samyh-bolshih-obektov-vo-vselennoj/

Разорванная Вселенная

?alex_anpilogov (alex_anpilogov) wrote,
2015-12-27 16:17:00alex_anpilogov
alex_anpilogov
2015-12-27 16:17:00

На изображении в заглавии статьи — одна из наиболее полных карт нашей Вселенной. Каждая точка на ней — это отдельная галактика, столь же огромная, как и сам наш Млечный Путь.

Тёмная зона на галактическом экваторе — артефакт нашего собственного местоположения: мы можем видеть галактики в экваториальном секторе неба только в узком промежутке от 120° до 240°, да и то — плохо, в силу того, что галактический экватор плотно забит звёздами и межзвёздным газом нашей собственной галактики Млечный Путь, который и поглощает излучение далёких галактик.

В силу этого, в сторону ядра нашей галактики мы вообще не ничего не видим, а в противоположную сторону, которая закрыта от нас только неплотным рукавом Персея, мы можем всё-таки кое-что рассмотреть. А вот к галактическому северу и галактическому югу у нас есть возможность обозревать Вселенную на миллионы и миллиарды световых лет.

Однако даже такой несовершенный «наблюдательный пункт» уже преподнёс нам массу сюрпризов, касающихся мегаструктуры нашей Вселенной — различных неоднородностей, которые превосходят размер нашей собственной галактики в сотни тысяч и в миллионы раз.

И которые нарушают массу космологических концепций, устоявших в ХХ веке, даже на фоне массы фундаментальных потрясений для космологии, которые перевели бесконечную и устойчивую Вселенную XIX века во «Вселенную Большого взрыва» века ХХ-го.

И пересмотр этих космологических концепций, основанный на новых открытиях, обещает стать не менее интересным шагом в познании, нежели стало открытие красного смещения, расширения Вселенной и победа модели Большого взрыва, как «начала всех начал».

Во-первых, стоит определиться в том вопросе, что в настоящий момент времени теория Большого взрыва является не просто некоей удобной абстракцией, а и, пожалуй, единственной моделью, которая может объяснить наблюдаемую картину нашей с вами Вселенной.То есть — это не блажь учёных, которые решили таким образом прикрыть своё непонимание колоссально удалённых от нас событий.

Учёные в настоящий момент просто не могут придумать модель, которая бы лучше объясняла массу наблюдаемых эффектов, которые нас окружают. Как и не могут найти опровержений, которые бы подорвали саму модель существования Большого взрыва в прошлом нашей собственной Вселенной.
Большой взрыв, как неизбежность.

Доказательства расширения Вселенной начались с момента, когда молодой американский астроном Эдвин Хаббл, которому в 1919 году исполнилось всего 30 лет, получил доступ к самому мощному на то время оптическому телескопу обсерватории Маунт-Вилсон — телескопу Хукера, с диаметром зеркала всего лишь в 2,5 метра.

Первым открытием Хаббла, которое поставило «с ног на голову» всю спокойную космологию XIX века, было открытие звёзд-цефеид в туманностях Андромеды и Треугольника, которые тогда ещё никто не воспринимал, как отдельные от Млечного Пути галактики.

С помощью телескопа обсерватории Маунт-Вилсон Хаббл нашёл в этих туманностях цефеиды — переменные звёзды главной последовательности, которые обладают очень чёткой зависимостью между периодом колебания яркости и собственной светимостью звезды.В силу такой интересной особенности цефеиды являются идеальными «стандартными свечами» и космическими маяками: по периоду пульсации звезды можно легко определить её абсолютную звёздную величину, а померяв её наблюдаемую звёздную величину — уже можно легко определить расстояние до выбранной цефеиды.

Ну а громадная светимость этих переменных звёзд (103—105 светимостей Солнца) позволяет наблюдать их даже на межгалактических расстояниях.

Галактика Андромеды. 1 триллион звёзд, впятеро большая масса, нежели у Млечного Пути. Но в XIX веке — просто «туманность М31», так как никто её не воспринимал, как отдельную галактику.Именно это и выяснил Хаббл после наблюдений 1922-23 годов: найденные им цефеиды показали, что туманности Андромеды и Треугольника были слишком далеки, чтобы быть частью Млечного Пути, и являлись в действительности отдельными галактиками за пределами нашей собственной.Эта идея была оспорена очень многими учёными того времени, которые заподозрили Хаббла в подтасовках или же в неправильной методологии наблюдений — настолько идея о множественности галактик была революционной для начала ХХ века. Но, вопреки оппозиции, Эдвин Хаббл, на ту пору 35-летний учёный, представил свои открытия в печатном виде на собрании Американского астрономического сообщества 1 января 1925 года и убедительно доказал: галактик много и Млечный Путь — отнюдь не единственная и совсем не самая большая из них.Это открытие фундаментальным образом изменило научное видение Вселенной.Однако Хаббл не остановился на достигнутом и пошёл дальше, раздвигая границы наблюдаемой Вселенной: уже в 1929 году он опубликовал свои работы о наблюдаемом красном смещении наиболее ярких галактик. Именно по величине красного смещения и визуализирована, кстати, самая верхняя «карта Вселенной».В результате своих наблюдений Хаббл заметил, что каждая галактика, в среднем, улетает от каждой другой галактики. Вселенная расширяется — постоянно, повсюду и каждый день. Этот факт уже не просто расширял представление человечества о Вселенной, помещая нас в одну из заурядных галактик — он просто ставил всю картину мироздания «с ног на голову». На протяжении столетий наблюдений за звёздами основным допущением астрономов и философов было то, что на Земле может происходить масса скоротечных и разнонаправленных процессов, в то время, как звёздное небо — вещь постоянная и неизменная.Да, взрываются сверхновые звезды, да, планеты продолжают свой бег, да, цефеиды мерцают в ночном небе, но в целом Вселенная два столетия назад удивительно похожа на Вселенную сегодня.И, как следствие, Вселенная два миллиона лет назад, двести миллионов лет назад или миллиарды и миллиарды лет тому назад — тоже стабильна и неизменна. А о возрасте Вселенной люди уже догадывались — в том числе и исходя из исследований геологов и палеонтологов на самой Земле, которые к началу ХХ века уже доказали почтенный возраст нашей собственной планеты.
Миллионы лет на одном фото. Именно скорость осадконакопления впервые поставила вопрос о возрасте Земли и, как следствие, всей Вселенной.В этом и состояла революционность наблюдения и последующей, весьма логичной идеи Хаббла. Если Вселенная «сегодня» совсем не похожа на Вселенную «вчера», то и «завтра» она будет уже другой. И, как следствие — Вселенная вокруг нас меняется не только в частностях, но и в целом.Ну а второе допущение уже прямо следовало из наблюдаемых эффектов. Если все наблюдаемые галактики удаляются друг от друга, подобно раздувающейся рожице клоуна на надуваемом ребёнком воздушном шарике — то логично предположить, что вчера этот шарик был меньше, позавчера — ещё меньше,  и так до тех пор, пока вы не сожмёте всю Вселенную до некоего нижнего предела, который чисто математически упрётся в одну-единственную точку или же в тот самый Большой взрыв.Сразу же после опубликования первой идеи Хаббла о роли красного смещения, теория Большого взрыва стала обрастать массой экспериментальных подтверждений. Несмотря на невозможность нас и сегодня заглянуть за «горизонт событий» Большого взрыва, мы за ХХ век очень близко подошли к его пределу, наблюдая события, отстоящие от времени Большого взрыва на ничтожные по космологическим понятиям временные растояния.Однако сам Большой Взрыв мы наблюдать не можем и связано это не с несовершенством наших инструментов или с неудачностью нашего «наблюдательного пункта», а в силу того, что раннее время Вселенной становится, по мере приближения к Большому взрыву, размытым и нечётким. Силы, энергии, плотности, температуры становятся слишком высокими, и наше понимание физики, которое мы накапливали столетиями, просто не справляется с задачей интерпретации того, что мы можем наблюдать даже виде доступных нам остатков и следов событий того времени. Однако кое-что из того, что мы обнаружили, уже вступает в противоречие с чисто «математической» редукцией Вселенной в начале времён до абстрактной и безразмерной точки.Большой взрыв, который следовал из выкладок Хаббла, породил неизбежное допущение: если вся Вселенная произошла из одной по сути дела безразмерной точки, то где-то выше по шкале размеров (или, что то же самое  — старше по шкале времени) нас ждёт картина однородной, одинаковой и изотропной Вселенной.
До последнего времени считалось, что на размерах, сравнимых с размерами наблюдаемой части Вселенной, наступает так называемый «конец величия» (End of Greatness), который превращает картинку Вселенной в однородный «суп» из галактик.Этот так называемый «космологический принцип» был впервые сформулирован в 1935 году английский космологом Эдуардом Артуром Милном (не путать с автором «Винни-Пуха», Аланом Александром Милном!).Космологический принцип утверждает, что каждый наблюдатель во Вселенной, независимо от его местоположения и направления наблюдения, в один и тот же момент времени обнаруживает во всей доступной ему для наблюдения Вселенной в среднем одну и ту же картину. Независимость от места наблюдений, то есть равноправие всех точек пространства, называется однородностью Вселенной; независимость от направления наблюдений, то есть отсутствие выделенного направления в пространстве — изотропией Вселенной.Самым сильным подтверждением космологического принципа (и, как следствие, однородности и сингулярности вселенной в момент Большого взрыва) явилась однородность реликтового излучения, предсказанная русским учёным Георгием Гамовым в 1946 году и открытая впоследствии, в 1965-м году.Реликтовое излучение, наблюдаемое нами — это остаток очень ранней Вселенной, по всем рассчётам оно возникло в тот период, когда возраст Вселенной составлял «всего лишь» 400 000 лет, по меркам самой Вселенной — не более, чем мгновение.Первые наблюдения реликтового излучения показывали его практически полную изотропность, что и подтверждало правоту космологического принципа. Большой взрыв — абстрактная точка, Вселенная — однородна, все свободны, так как ничего нового за горизонтом событий мы не найдём.

Но уже исследования 1980х-1990х годов выявили первые признаки анизотропии реликтового излучения, которые пересмотрели изначальную оценку анизотропности, принимавшуюся, как 10-5 или же 0,001%.

Вот нынешняя детальная карта реликтового излучения, составленная по сумме наземных и спутниковых наблюдений:Нижняя шкала показывает разброс температур реликтового излучения, составляющий не более 200 микрокельвинов при температуре самого излучения в 2,725 Кельвина.

При этом большая часть колебаний реликтового излучения укладывается в диапазон +/- 18 мкК, однако есть два «досадных» исключения из этой благостной картинки.

Во-первых, в районе созвездия Эридана на карте реликтового излучения зияет сверххолодная брешь, называемая ещё  «Сверхпустота Эридана» (на общей карте она расположена в нижнем правом углу карты):Реликтовое холодное пятно в целом приблизительно на 70 мкК холоднее, чем средняя температура реликтового излучения, что уже очень сложно объяснить.

Реликтовое холодное пятно может быть отпечатком другой Вселенной за пределами нашей, чей след остался в нашей Вселенной до момента её «отпочковывания» от нас.

Профессор Университета Северной Каролины Лаура Мерсини-Хафтон по этому поводу говорит просто: «Стандартная космология не может объяснить такой гигантской космической дыры — это явный отпечаток другой Вселенной, расположенной уже за краем нашей собственной».

Второй особенностью реликтового излучения является слабая, но всё же наблюдаемая анизотропия его в окружающем нас пространстве, так называемая «ось зла», открытая в 2005 году:
Наглядное усреднение карты реликтового излучения в квадруполь и октуполь, выявляющее «ось зла» реликтового излучения.

Открыть «ось зла» получилось, используя точные данные космических аппаратов — спутника WMAP и обсерватории «Планк». Выявленная анизотропия реликтового излучения носит сложный характер. Так, самое «холодное» поле опять-таки проецируется на тёмное, практически лишённое ярких звёзд созвездие Эридана, где и расположена уже упомянутая «сверхпустота».

Полученные данные об анизотропии реликтового излучения уже ставят под сомнение «классическую» точечную теорию Большого взрыва, показывая, что в ранних периодах Вселенной всё было «савсэм нэ так». Но кроме этого, в настоящее время существует и ещё ряд обнаруженных фактов, которые ставят стандартную космологическую модель и космологический принцип под сомнение.

Так, совсем недавно, в ноябре 2013 года в нашей Вселенной была открыта колоссальная структура видимой материи, так называемая Великая Стена Геркулес — Северная Корона. Это — огромная плоская суперструктура из сотен тысяч или даже миллионов галактик размером более 10 млрд световых лет, что составляет около 10 % от диаметра наблюдаемой Вселенной.

На сегоднящний день она является самой большой из крупномасштабных структур, обнаруженных во Вселенной.
Гамма-всплески, по концентрации которых и была открыта Великая Стена.

Структура этого мегаскопления представляет собой собой стену или нить, состоящую из групп галактик, соединённых гравитацией, протяжённостью около 10 млрд световых лет (3 гигапарсек) по наибольшему направлению, совпадающему с перпендикуляром к нашему лучу зрения и в 7,2 млрд световых лет (2,2 гигапарсек или 150 000 км/c в определении красного смещения) в направлении нашего луча зрения.Она расположена на расстоянии красного смещения в 1,6-2,1, что примерно составляет 10 млрд световых лет, и находится в направлении созвездий Геркулес и Северная Корона. Как следствие, гамма-всплески со стороны Великой Стены очень сильно сдвигаются в красную часть спектра, попадая в рентгеновский и даже в ультрафиолетовый диапазон, где их и зарегистрировала космическая обсерватория «Свифт».
Положение Великой Стены Геркулес — Северная Корона (Hercules — Сorona Borealis) на карте Вселенной. Положение Млечного Пути приведено к земному звёздному экватору. Всплески гамма-излучения являются самыми мощными выбросами энергии в наблюдаемой Вселенной и происходят на огромных и молодых звёздах, вращающихся при этом с высокой скоростью. Такие вспышки очень редки: в галактике размером с Млечный Путь они происходят раз в несколько миллионов лет. Таким образом, вспышки являются количественными индикаторами интенсивности распада материи — то есть активности, присущей лишь галактикам, в состав которых входят триллионы звёзд, а большое количество вспышек означает высокую концентрацию материи и соответственно наличие большого числа галактик.В исследовании космического телескопа «Свифт», которое и нашло Великую Стену, наблюдаемое небо было разделено на 9 частей, в каждой из которых исследовалась 31 вспышка гамма-излучения. В одной из этих частей, 14 вспышек оказались распределёнными в области с угловым радиусом 45° и с красным смещением от 1,5 до 2,0, попавшие в ультрафиолетовую область. Это означает, что в данном регионе находятся тысячи или даже миллионы галактик, к тому же ещё и удалённые от нас на 10 млрд. световых лет — практически на три четверти возраста самой Вселенной.По существовавшим представлениям в рамках космологического принципа Милна, любая анизотропность видимой материи должна была исчезать в размерах объектов, сравнимых с расстоянием в 250—300 млн световых лет (О, господи, от этих галактик свет идёт к нам больше, чем время, что отделяет нас от динозавров!).Никакие неоднородные структуры бо́льших размеров исходя из этого принципа «конца величия» не должны существовать. Однако, обнаруженная ещё в 2003 году Великая стена Слоуна, до 2012 года — самый крупный объект во Вселенной, имела размер 1,37 млрд световых лет, в было в 4,5 раза больше предсказанного масштаба.

Великая стена Слоуна на карте нашего ближайшего окружения. До неё «всего лишь» 1,2 млрд. световых лет. На Земле в то время ещё не было многоклеточной жизни.

Громадная группа квазаров, обнаруженная в 2012 году, имела размер уже в 4 млрд световых лет, что в 13,5 раза больше предсказания о максимальном размере «конца величия», но это ещё можно было списать на какие-то флюктуации.Обнаружение же стены Геркулес-Северная Корона, неоднородной структуры размером более чем в 30 раз больше предсказанного масштаба, поставило под сомнение сам космологический принцип.В общем, «чем дальше в лес — тем толще партизаны» и не исключено, что на расстоянии в 12-13 млрд. световых лет от нас мы найдём и ещё более титанические объекты.И, судя по всему, такие новые открытия заставят нас пересмотреть те самые первые 400 000 лет существования нашей Вселенной, которые разбросали по окресностям нашей крошечной галактики какие-то ошмётки катастрофы по-настоящему вселенского масштаба.Это был не точечный взрыв, а скорее всего — нечто иное.
Космос

Источник: https://alex-anpilogov.livejournal.com/110333.html

Самые большие объекты во Вселенной

пользователем сайта

Древние пирамиды, самый высокий в мире небоскреб в Дубае почти в полкилометра высотой, грандиозный Эверест – при одном взгляде на эти огромные объекты захватывает дух. И одновременно по сравнению с некоторыми объектами во вселенной они отличаются микроскопическими размерами.

                                          Самый большой астероид

На сегодняшний день самым большим астероидом во вселенной считается Церера: его масса составляет почти треть всей массы пояса астероидов, а диаметр – свыше 1000 километров. Астероид настолько большой, что иногда его называют «карликовой планетой».

                                           Самая большая планета

Самая большая планета во Вселенной – это TrES-4. Ее обнаружили в 2006 году, и располагается она в созвездии Геркулес. Планета под названием TrES-4 вращается вокруг звезды, которая находится на расстоянии около 1400 световых лет от планеты Земля.

Сама планета TrES-4 – шар, который состоит преимущественно из водорода. Ее размеры в 20 раз превосходят размеры Земли. Исследователи утверждают, что диаметр обнаруженной планеты практически в 2 раза (точнее в 1,7) больше диаметра Юпитера (это самая большая планета Солнечной системы). Температура TrES-4 около 1260 градусов по Цельсию. 

                                           Самая большая черная дыра

С точки зрения площади черные дыры не такие уж большие. Однако, если учитывать их массу, эти объекты – самые большие во вселенной.

А самая большая черная дыра в космосе – квазар, масса которого в 17 миллиардов раз (!) больше массы Солнца.

Это огромная черная дыра в самом центре галактики NGC 1277, объект, который больше, чем вся Солнечная система – его масса составляет 14% от совокупной массы целой галактики.

                                           Самая большая галактика

Так называемые «супер галактики» – это несколько галактик, слитых воедино и расположенных в галактических «кластерах», скоплениях галактик. Самая большая из таких «супер галактик» – IC1101, которая в 60 раз больше галактики, где находится наша Солнечная система. Протяженность IC1101 – 6 миллионов световых лет. Для сравнения, протяженность Млечного пути – всего лишь 100 тысяч световых лет.

                              Cамая крупная звезда во Вселенной

VY Большого Пса – самая крупная из известных звезда и одна из самых ярких звезд на небе. Это красный гипергигант, который располагается в созвездии Большого Пса. Радиус этой звезды больше радиуса нашего Солнца примерно в 1800-2200 раз, ее диаметр составляет примерно 3 миллиарда километров.

                                         Огромные залежи воды

Астрономы обнаружили самые крупные и массивные запасы воды, которые когда-либо были найдены во Вселенной. Гигантское облако, которому около 12 миллиардов лет, содержит в 140 триллионов раз больше воды, чем содержат все океаны Земли вместе взятые.

Облако газообразной воды окружает супермассивную черную дыру, которая расположена на расстоянии 12 миллиардов световых лет от Земли. Это открытие показывает, что вода преобладала во Вселенной практически все время ее существования, сказали исследователи.

                               Самое большое скопление галактик

Эль-Гордо расположено на расстоянии более 7 миллиардов световых лет от Земли, поэтому то, что мы сегодня наблюдаем, это всего лишь ранняя ее стадия. Согласно исследователям, которые занимались этим галактическим скоплением, оно является самым крупным, самым горячим и выделяет больше всего излучения, чем любое другое известное скопление на этом же расстоянии, либо дальше.

Центральная галактика в центре Эль-Гордо невероятно яркая и имеет необычное голубое свечение. Авторы исследований предполагают, что эта экстремальная галактика является результатом столкновения и слияния двух галактик.

С помощью космического телескопа “Спитцер” и оптических изображений ученые оценили, что 1 процент общей массы скопления составляют звезды, а остальное – это горячий газ, который наполняет космическое пространство между звездами. Такое соотношение звезд к газу подобно соотношению и в других массивных скоплениях.

                                                         Супервойд

Совсем недавно ученые обнаружили самое большое холодное пятно во Вселенной (по крайней мере известной науке Вселенной). Оно расположено в южной части созвездия Эридан. Своей протяженностью в 1,8 миллиарда световых лет это пятно ставит ученых в тупик, потому что они даже предположить не могли, что такой объект может действительно существовать.

Несмотря на наличие слова «войд» в названии (с английского «void» означает «пустота») пространство здесь не совсем пустое. В этом регионе космоса расположено примерно на 30 процентов меньше скопления галактик, чем в окружающем их пространстве.

По мнению ученых, войды составляют до 50 процентов объема Вселенной, и этот процент, по их же мнению, будет продолжать расти благодаря сверхсильной гравитации, которая притягивает к себе всю окружающую их материю.

Интересным этот войд делают две вещи: его невообразимый размер и его отношение к загадочному холодному реликтовому пятну WMAP.

                                                        Суперблоб

В 2006 году титул самого большого объекта во Вселенной получил обнаруженный загадочный космический «пузырь» (или блоб, как их обычно называют ученые). Правда, титул этот он сохранил ненадолго. Этот пузырь протяженностью 200 миллионов световых лет представляет собой гигантское скоплением газа, пыли и галактик. 

Каждая из трех «щупалец» этого пузыря содержит галактики, которые располагаются между собой в четыре раза плотнее между собой, чем обычно во Вселенной. Скопление галактик и газовых шаров внутри этого пузыря носят название пузыри Лиман-Альфа. Считается, что эти объекты образовались примерно через 2 миллиарда лет после Большого взрыва и являются настоящими реликтами древней Вселенной. 

                                            Сверхскопление Шепли

Многие годы ученые считают, что наша галактика Млечный Путь со скоростью 2,2 миллиона километра в час притягивается через Вселенную к созвездию Центавра.

Астрономы теоретизируют, что причиной этому является Великий аттрактор (Great Attractor), объект с такой силой гравитации, которой достаточно аж для того, чтобы притягивать к себе целые галактики.

Правда, выяснить, что же это за объект, ученые долгое время не могли, так как объект этот расположен за так называемой «зоной избегания» (ZOA), области неба около плоскости Млечного Пути, где поглощение света межзвездной пылью настолько велико, что невозможно разглядеть, что за ней находится.

Как только ученые решили заглянуть поглубже в космос, они вскоре обнаружили, что «великим космическим магнитом» является куда больший объект, чем ранее считалось. Этим объектом является сверхкластер Шепли.

Сверхкластер Шепли, является сверхмассивным скоплением галактик. Он настолько огромен и обладает настолько мощным притяжением, что нашу собственную галактику. Состоит сверхскопление из более 8000 галактик с массой более 10 миллионов Солнц. Каждая галактика в нашем регионе космоса в настоящий момент притягивается этим сверхкластером.

                                        Сверхскопление Laniakea

Галактики, как правило, объединены в группы. Эти группы называются скоплениями. Регионы космоса, где эти скопления более плотно расположены между собой, носят название сверхскоплений.

Ранее астрономы проводили картографирование этих объектов путем определения их физического нахождения во Вселенной, однако недавно был придуман новый способ картографирования локального пространства, проливший свет на ранее неизвестные астрономии данные.

Новый принцип картографирования локального пространства и находящихся в нем галактик основан не столько на вычислении физического расположения объекта, сколько на измерении оказываемого им гравитационного воздействия.

Первые результаты исследования наших местных галактик с использованием нового метода исследования уже получены. Ученые, на основе границ гравитационного потока, отмечают новое сверхскопление. Важность этого исследования заключается в том, что оно позволит нам лучше понять, где же наше место во Вселенной.

Ранее считалось, что Млечный Путь находится внутри сверхскопления Девы, однако новый метод исследования показывает, что этот регион является лишь рукавом еще более крупного сверхскопления Laniakea — одного из самых больших объектов во Вселенной.

Он простирается на 520 миллионов световых лет, и где-то внутри него находимся мы.

                                        Великая стена Слоуна

Впервые Великая стена Слоуна была обнаружена в 2003 году в рамках проекта Слоановского цифрового небесного обзора — научного картографирования сотен миллионов галактик, для определения наличия самых крупных объектов во Вселенной.

Великая стена Слоуна является гигантским галактическим филаментом, состоящим из нескольких сверхскоплений, распределяющихся по Вселенной, как щупальца гигантского осьминога.

Благодаря своей длине в 1,4 миллиарда световых лет, «стена» когда-то считалась самым большим объектом во Вселенной.

Сама Великая стена Слоуна не так изучена, как сверхскполения, которые находится внутри нее. Некоторые из этих сверхскоплений интересны сами по себе и заслуживают отдельного упоминания.

Одно, например, имеет ядро из галактик, которые вместе со стороны выглядят как гигантские усики.

Другое сверхскопление имеет очень высокий уровень взаимодействия галактик, многие из которых сейчас проходят период слияния.

                                       Группа квазаров Huge-LQG7

Квазары — это высокоэнергетические астрономические объекты, расположенные в центре галактик. Считается, что центром квазаров являются сверхмассивные черные дыры, которые вытягивают на себя окружающую материю. Это приводит к огромному излучению, мощность которого в 1000 раз больше всех звезд внутри галактики.

В настоящий момент третьим самым крупным объектом во Вселенной считается группа квазаров Huge-LQG, состоящая из 73 квазаров, разбросанных на более 4 миллиардов световых лет.

Ученые считают, что эта столь массивная группа квазаров, а также аналогичные ей, являются одними из основных предшественников и источников самых крупных объектов во Вселенной, таких как, например, Великая стена Слоуна.

                                        Гигантское гамма-кольцо

Растянувшееся на 5 миллиардов световых лет Гигантское галактическое гамма-кольцо (Giant GRB Ring) является вторым самым крупным объектом во Вселенной. Помимо невероятного размера, этот объект привлекает к себе внимание благодаря своей необычной форме.

Астрономы, изучая всплески гамма-лучей (огромные всплески энергии, которые образуются в результате гибели массивных звезд), обнаружили серию из девяти всплесков, источники которых находились на одинаковом расстоянии до Земли.

Эти всплески образовали на небосводе кольцо, в 70 раз превышающий диаметр полной Луны. 

                         Великая стена Геркулес — Северная Корона

Самый большой объект во Вселенной тоже был обнаружен астрономами в рамках наблюдения за гамма-излучением.

Этот объект, получивший название Великая стена Геркулес — Северная Корона, простирается на 10 миллиардов световых лет, что делает его в два раза больше Гигантского галактического гамма-кольца.

Так как самые яркие всплески гамма-излучения производят более крупные звезды, обычно расположенные в областях космоса, где содержится больше материи, астрономы каждый раз метафорически рассматривают каждый такой всплеск как укол иголки в нечто более крупное.

Когда ученые обнаружили, что в области космоса в направлении созвездий Геркулеса и Северной Короны слишком часто происходят всплески гамма-излучения, они определили, что здесь имеется астрономический объект, представляющий собой, вероятнее всего, плотную концентрацию галактических скоплений и другой материи.

                                             Космическая паутина

Ученые считают, что расширение Вселенной происходит не случайным образом. Есть теории, согласно которым все галактики космоса организованы в одну невероятных размеров структуру, напоминающую нитевидные соединения, объединяющие между собой плотные области. Эти нити рассеяны между менее плотными войдами. Эту структуру ученые называют Космической паутиной.

По мнению ученых, паутина сформировалась на очень ранних этапах истории Вселенной. Ранний этап формирования паутины происходил нестабильно и неоднородно, что впоследствии помогло образованию всего того, что сейчас имеется во Вселенной.

Считается, что «нити» этой паутины сыграли большую роль в эволюции Вселенной, благодаря которым эта эволюция ускорилась. Галактики, находящиеся внутри этих нитей, имеют существенно более высокий показатель звездообразования. Кроме того, эти нити являются своего рода мостиком для гравитационного взаимодействия между галактиками.

После своего формирования в этих нитях, галактики направляются к галактическим скоплениям, где в итоге со временем умирают.

Только недавно ученые начали понимать, чем же на самом деле является эта Космическая паутина. Более того, они даже обнаружили ее присутствие в излучении исследуемого ими далекого квазара.

Квазары, как известно, являются самыми яркими объектами Вселенной. Свет одного из них направился прямиком к одной из нитей, что разогрело находящиеся в ней газы и заставило их светиться.

На основе этих наблюдений ученые провели нити между другими галактиками, составив тем самым картинку «скелета космоса».

Источник: http://www.spletnik.ru/blogs/kruto/119647_samye-bolshie-obekty-vo-vselennoy

Ссылка на основную публикацию