Эта паутина связывает нас всех!
Когда мы ищем “самое большое” во Вселенной, важно уточнить, что именно мы имеем в виду. Это нечто неделимое с четкими границами, как черная дыра? Или мы предпочитаем более размытые края, как у галактик? Но если мы ищем нечто самое большое за все время (или во всем пространстве) – BOAT (Biggest Of All Time), то есть только один ответ: космическая паутина.
Содержание
Так устроена Вселенная. Галактики могут быть довольно изолированными, в группах или скоплениях. И независимо от их расположения, они, скорее всего, входят в сверхскопление галактик. Сверхскопления соединены нитями, слоями и стенками. Между ними находятся огромные пустоты. Паутина как вселенское образование демонстрирует взаимосвязь между структурами, а распределение в ней можно представить как пену: галактики находятся в мыльной воде, а пузыри – это пустоты.
Больше, чем вы можете себе представить
Структуру самой космической паутины нелегко увидеть. Связь между скоплениями и сверхскоплениями галактик осуществляется разреженным газом. Понимание крупномасштабной структуры Вселенной пришло сначала благодаря открытию распределения галактик в больших масштабах, и это относительно недавнее открытие. Только в 1980-х годах картина начала формироваться, и совсем недавно мы разработали инструменты, достаточно чувствительные для непосредственного изучения нитей или для того, чтобы впервые увидеть сразу несколько нитей космической паутины.
Газ – не единственный компонент нитей. Нити состоят из темной материи – гипотетической формы материи, которая взаимодействует с остальной Вселенной только через гравитацию. Ее называют темной, но на самом деле она невидима, так как не взаимодействует со светом. И хотя у нас нет прямых доказательств ее существования, именно космическая паутина дает нам некоторые важные подсказки.
Симуляции Вселенной с использованием темной материи и темной энергии – гипотетической формы энергии, ответственной за ускоренное расширение Вселенной – создают картину Вселенной, поразительно совпадающую с реальными наблюдениями. Используя стандартную модель космологии, где темная материя и темная энергия столь же фундаментальны, как обычная материя, свет и гравитация, вы получаете космическую паутину, подобную той, которую мы можем измерить там, во Вселенной.
И хотя мы не можем видеть нити темной материи, исследователи проявляют изобретательность в поиске доказательств их существования. Например, одна команда использовала искажение света, создаваемое массивными объектами, как косвенный способ “увидеть” эту темную материю.
Есть ли “конец величию”?
У космической паутины есть свои правила. Вы не найдете в ней определенных структур больше определенного размера. Если мы отдалимся от галактических масштабов, мы обнаружим сгустки, образующие скопления галактик, размером в несколько миллионов световых лет. Отдаляемся еще, и находим нити, стены, дуги и пузыри, составляющие космическую паутину. Но что происходит, если мы отдалимся еще больше? Что ж, мы достигаем “конца величия”.
Этот чрезвычайно поэтичный термин обозначает размер, выше которого Вселенная больше не выглядит комковатой, и это примерно 300 миллионов световых лет. Если бы мы, как некое парящее божество, могли отдалиться, чтобы увидеть Вселенную в таком масштабе, космос показался бы нам однородным и изотропным. Это означает, что он был бы одинаковым в каждой точке и выглядел бы одинаково в любом направлении. В таком масштабе пустоты и нити не имеют значения. Используя кулинарную метафору, это как мякиш торта. Вы хотите, чтобы он был вкусным и однородным на уровне, который оценят ваши вкусовые рецепторы, но под микроскопом он все равно не равномерен.
Тем не менее, стандартная модель не исключает существования структур, простирающихся дальше 300 миллионов световых лет. Теория предполагает, что до примерно 1,2 миллиарда световых лет вещи могут существовать, не создавая проблем. Поэтому представьте удивление астрономов, обнаруживших несколько более крупных структур, а именно Гигантскую Арку и Большое Кольцо: первая – это полумесяц галактик, простирающийся на 3,3 миллиарда световых лет, а второе – круг галактик радиусом 1,3 миллиарда световых лет.
Интересная задача для согласования, будь то вопрос теории или наблюдений. Тем не менее, Вселенная простирается на десятки миллиардов световых лет в каждом направлении, и так же простирается космическая паутина, даже если там могут быть случайные скопления, которые мы пока не можем объяснить.
Читайте также: Странное сходство нейронных сетей мозга и галактик
