|
Обнаружили самую крупную структуру во Вселенной
|
|
|
|
Возможно ли понять Вселенную, не разобравшись в самых крупных структурах, которые в ней находятся? В принципе, это маловероятно. С практической точки зрения? Определенно нет. Чрезвычайно крупные объекты могут исказить наше представление о космосе. Астрономы обнаружили крупнейшую на сегодняшний день структуру во Вселенной, названную Кипу в честь измерительной системы инков. Ее масса составляет 200 квадриллионов солнечных масс.
|
|
|
|
Астрономия - это область, в которой чрезвычайно большие числа являются частью повседневной жизни. Но даже в астрономии 200 квадриллионов - это число настолько большое, что с ним редко встречаются. И если чрезвычайно большая масса Кипу не привлекает внимания, то ее размер, несомненно, привлекает. Длина объекта, называемого надстройкой, составляет более 400 мегапарсек. Это более 1,3 миллиарда световых лет.
|
|
|
|
Такая крупная структура просто обязана влиять на свое окружение, и понимание этих эффектов имеет решающее значение для понимания космоса. Согласно новому исследованию, изучение Кипу и его собратьев может помочь нам понять, как развиваются галактики, улучшить наши космологические модели и повысить точность наших космологических измерений.
|
|
|
|
Исследование, озаглавленное "Открытие крупнейших структур в близлежащей Вселенной: открытие сверхструктуры Кипу", было принято к публикации в журнале Astronomy and Astrophysics. Ханс Борингер из Института Макса Планка является ведущим автором. Он доступен на сервере препринтов arXiv.
|
|
|
|
|
|
|
"Для точного определения космологических параметров нам необходимо понять влияние локальной крупномасштабной структуры Вселенной на результаты измерений", - пишут авторы. "Они включают в себя изменения космического микроволнового фона, искажения изображений неба из-за крупномасштабного гравитационного линзирования и влияние крупномасштабных потоковых движений на измерения постоянной Хаббла".
|
|
|
|
Сверхструктуры - это чрезвычайно крупные структуры, которые содержат группы скоплений галактик и сверхскоплений. Они настолько массивны, что бросают вызов нашему пониманию того, как развивалась наша Вселенная. Некоторые из них настолько массивны, что нарушают наши модели космологической эволюции.
|
|
|
|
Кипу - самая крупная структура, которую мы когда-либо находили во Вселенной. Она и четыре другие сверхструктуры, обнаруженные исследователями, содержат 45% скоплений галактик, 30% галактик-гигантов, 25% вещества и занимают 13% объема.
|
|
|
|
Кипу - это записывающие устройства, изготовленные из завязанных шнуров, где узлы содержат информацию, основанную на цвете, порядке следования и количестве. "Этот вид дает наилучшее представление о надстройке в виде длинной нити с маленькими боковыми волокнами, что и послужило основанием для названия Quipu", - объясняют авторы в своей статье.
|
|
|
|
В своей работе Борингер и его коллеги-исследователи обнаружили Кипу и четыре другие надстройки на расстоянии от 130 до 250 Пдк. Они использовали рентгеновские скопления галактик для идентификации и анализа сверхструктур в их космической крупномасштабной структуре в рентгеновских лучах (CLASSIX) Обзор скоплений. Рентгеновские скопления галактик могут содержать тысячи галактик и много очень горячего газа внутри скопления, который испускает рентгеновские лучи.
|
|
|
|
Эти излучения являются ключом к определению массы сверхструктур. Рентгеновские лучи позволяют проследить наиболее плотные области концентрации вещества и лежащую в их основе космическую сеть. Излучения являются своего рода указателями для идентификации сверхструктур.
|
|
|
|
Авторы отмечают, что "разница в плотности галактик вокруг полевых скоплений и элементов надстроек поразительна". Это может быть связано с тем, что в полевых скоплениях скопления менее массивные, чем в надстройке, а не с тем, что в полевых скоплениях плотность галактик ниже.
|
|
|
|
Независимо от причин, масса этих надстроек оказывает огромное влияние на наши попытки наблюдать, измерять и понимать космос. "Эти крупные сооружения накладывают свой отпечаток на космологические наблюдения", - пишут авторы.
|
|
|
|
Сверхструктуры накладывают отпечаток на космический микроволновый фон (CMB), который является реликтовым излучением Большого взрыва и ключевыми доказательствами, подтверждающими это. Свойства CMB соответствуют нашим теоретическим предсказаниям с почти хирургической точностью. Сила тяжести пролетных строений изменяет излучение, когда оно проходит через них, в соответствии с интегрированным эффектом Сакса-Вольфа (ISW), вызывая колебания излучения. Эти флуктуации являются артефактами переднего плана, которые трудно отфильтровать, внося помехи в наше понимание реликтового излучения и, следовательно, Большого взрыва.
|
|
|
|
Сверхструктуры также могут повлиять на измерения постоянной Хаббла, фундаментальной величины в космологии, которая описывает скорость расширения Вселенной. Хотя галактики удаляются друг от друга из-за расширения, они также имеют локальные скорости, называемые особыми скоростями или потоковыми движениями. Для более четкого понимания расширения необходимо отделять их от процесса расширения. Огромная масса этих сверхструктур влияет на движение потоков и искажает наши измерения постоянной Хаббла.
|
|
|
|
В исследовании также отмечается, что эти массивные структуры могут изменять и искажать наши изображения неба из-за крупномасштабного гравитационного линзирования. Это может привести к ошибкам в наших измерениях.
|
|
|
|
С другой стороны, моделирование с помощью Lambda CDM позволяет получить надстройки, подобные Кипу и четырем другим. Лямбда-CDM - это наша стандартная модель космологии Большого взрыва, которая объясняет многое из того, что мы видим во Вселенной, например, ее крупномасштабную структуру. "Мы находим сверхструктуры со схожими свойствами в симуляциях, основанных на лямбда-CDM-космологических моделях", - пишут авторы.
|
|
|
|
Очевидно, что эти сверхструктуры имеют решающее значение для понимания Вселенной. Они содержат значительную часть вещества и оказывают фундаментальное влияние на окружающую среду. Необходимы дополнительные исследования, чтобы понять их и их влияние.
|
|
|
|
"Интересные последующие исследования, основанные на наших выводах, включают, например, изучение влияния этих условий на популяцию и эволюцию галактик", - пишут авторы в своем заключении.
|
|
|
|
Согласно исследованию, эти надстройки не будут сохраняться вечно. "В ходе будущей космической эволюции эти надстройки неизбежно распадутся на несколько разрушающихся единиц. Таким образом, это временные конфигурации", - объясняют Борингер и его коллеги-исследователи.
|
|
|
|
- Но в настоящее время это особые физические объекты с характерными свойствами и особой космической средой, заслуживающие особого внимания".
|
|
|
|
Источник
|
