Возможно ли понять Вселенную, не понимая крупнейших структур, которые в ней находятся? В принципе, вряд ли. На практике? Определенно нет. Чрезвычайно большие объекты могут исказить наше понимание космоса.
Астрономы обнаружили самую большую структуру во Вселенной на сегодняшний день, названную Кипу в честь измерительной системы инков. Она содержит шокирующие 200 квадриллионов солнечных масс.
Астрономия — это область, где чрезвычайно большие числа являются частью повседневного дискурса. Но даже в астрономии 200 квадриллионов — это число настолько большое, что встречается редко. И если чрезвычайно большая масса Кипу не привлекает внимания, то его размер, безусловно, привлекает. Длина объекта, называемого суперструктурой, составляет более 400 мегапарсеков. Это более 1,3 миллиарда световых лет.
Такая большая 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 под названием «Раскрытие крупнейших структур в близлежащей Вселенной: открытие суперструктуры Кипу» было принято к публикации в журнале Astronomy and Astrophysics. Ведущим автором является Ганс Борингер из Института Макса Планка.
«Для точного определения космологических параметров нам необходимо понять влияние локальной крупномасштабной структуры Вселенной на измерения», — пишут авторы. «К ним относятся изменения космического микроволнового фона, искажения изображений неба крупномасштабным гравитационным линзированием и влияние крупномасштабных потоковых движений на измерения постоянной Хаббла».
Сверхструктуры — это чрезвычайно большие 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 ломают наши модели космологической эволюции.
Кипу — самая большая структура, которую мы когда-либо находили во Вселенной. Она и четыре другие суперструктуры, обнаруженные исследователями, содержат 45% скоплений галактик, 30% галактик, 25% материи и занимают объемную долю 13%.
Изображение ниже помогает объяснить, почему они назвали его Кипу. Кипу — это записывающие устройства, сделанные из завязанных шнуров, где узлы содержат информацию, основанную на цвете, порядке и числе. «Этот вид дает лучшее представление о надстройке как длинной нити с небольшими боковыми нитями, которая и положила начало названию Кипу», — объясняют авторы в своей статье.
Этот рисунок из нового исследования представляет собой клиновидную диаграмму склонения и расстояния суперструктуры Кипу. Расстояние указано в единицах мегапарсеков. Красные точки показывают членов суперструктуры, а черные линии показывают связи друзей с друзьями. Серые точки показывают кластеры, не являющиеся членами. Две пунктирные линии показывают расстояния для красных смещений 0,03 и 0,06.
В своей работе Борингер и его коллеги-исследователи обнаружили Кипу и четыре другие сверхструктуры в диапазоне расстояний от 130 до 250 Мпк. Они использовали рентгеновские скопления галактик для идентификации и анализа сверхструктур в своем обзоре космических крупномасштабных структур в рентгеновских лучах (CLASSIX). Скопления рентгеновских галактик могут содержать тысячи галактик и много очень горячего внутрископленного газа, который испускает рентгеновские лучи. Эти выбросы являются ключом к картированию массы сверхструктур. Рентгеновские лучи отслеживают самые плотные области концентрации материи и лежащую в их основе космическую паутину. Выбросы подобны указателям для идентификации сверхструктур.
Авторы отмечают, что «разница в плотности галактик вокруг скоплений поля и членов сверхструктур значительна». Это может быть связано с тем, что скопления поля населены менее массивными скоплениями, чем те, что находятся в сверхструктуре, а не с тем, что скопления поля имеют более низкую плотность галактик.
Независимо от причин, масса этих суперструктур оказывает огромное влияние на наши попытки наблюдать, измерять и понимать космос. «Эти большие структуры оставляют свой отпечаток на космологических наблюдениях», — пишут авторы.
Сверхструктуры оставляют отпечаток на космическом микроволновом фоне (CMB), который является реликтовым излучением Большого взрыва и ключевым доказательством, подтверждающим его. Свойства CMB соответствуют нашим теоретическим предсказаниям с почти хирургической точностью. Гравитация сверхструктур изменяет CMB, когда он проходит через них в соответствии с интегрированным эффектом Сакса-Вульфа (ISW) , вызывая колебания CMB. Эти колебания являются артефактами переднего плана, которые трудно отфильтровать, внося помехи в наше понимание CMB и, следовательно, Большого взрыва.
Сверхструктуры также могут влиять на измерения постоянной Хаббла, фундаментальной величины в космологии, которая описывает, насколько быстро расширяется Вселенная. Хотя галактики удаляются друг от друга из-за расширения, они также имеют локальные скорости, называемые пекулярными скоростями или потоковыми движениями. Их необходимо отделить от расширения, чтобы четко понимать расширение. Большая масса этих сверхструктур влияет на эти потоковые движения и искажает наши измерения постоянной Хаббла.
Исследование также отмечает, что эти массивные структуры могут изменять и искажать наши изображения неба посредством крупномасштабного гравитационного линзирования. Это может привести к ошибкам в наших измерениях.
С другой стороны, симуляции Lambda CDM создают суперструктуры, такие как Quipu и четыре других. Lambda CDM — это наша стандартная модель космологии Большого взрыва, которая объясняет большую часть того, что мы видим во Вселенной, например, ее крупномасштабную структуру. «Мы находим суперструктуры с похожими свойствами в симуляциях, основанных на моделях космологии Lambda-CDM», — пишут авторы.
Очевидно, что эти суперструктуры имеют решающее значение для понимания Вселенной. Они удерживают значительную часть ее материи и оказывают фундаментальное влияние на свое окружение. Для понимания их и их влияния необходимы дополнительные исследования.
«Интересные последующие исследования наших результатов включают, например, изучение влияния этих сред на популяцию и эволюцию галактики», — пишут авторы в своем заключении.
Согласно исследованию, эти суперструктуры не будут сохраняться вечно. «В будущей космической эволюции эти суперструктуры обязательно распадутся на несколько разрушающихся единиц. Таким образом, они являются временными конфигурациями», — объясняют Борингер и его коллеги-исследователи. «Но в настоящее время они представляют собой особые физические сущности с характерными свойствами и особой космической средой, заслуживающие особого внимания».
Золотые дукаты французских мушкетеров времен Д’Артаньяна помогли ученым ИИМК РАН датировать пожар в Старой Ладоге
Смута начала XVII века привела в Старую Ладогу французских наемников, которые на несколько месяцев захватили крепость и оказались необычно далеко к востоку от основных европейских театров военных действий своего времени.…
Ученые создали печенье из переработанного пластика
Пластиковые бутылки и сельскохозяйственные отходы можно переработать в съедобное печенье с помощью генетически модифицированных дрожжей. Члены команды, стоящей за этой инициативой, в настоящее время ожидают одобрения учреждения, чтобы попробовать продукт.…
Ученые обнаружили главный регулятор температуры Земли
Согласно новым исследованиям, скорость глобального потепления может определить, достигнет ли Атлантическая Атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция (AMOC) критической точки и произойдет ли ее коллапс. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Climate…
Пожар на складе Wildberries в Котовске и 426 БПЛА. Ночная атака ВСУ на российские регионы
Средства ПВО за прошедшую ночь перехватили и уничтожили над регионами России 426 украинских беспилотников самолетного типа. Об этом сообщили в Минобороны РФ. В результате атаки БПЛА произошел пожар в логистическом…
Шуваев: за сутки в Белгородской области при атаках ВСУ погиб человек
Вооруженные силы Украины атаковали Белгородскую область порядка 150 раз за сутки, в результате погиб мирный житель, еще 12 получили ранения. Об этом сообщил врио губернатора региона Александр Шуваев в "Максе".…
Хинштейн: за сутки ВСУ 117 раз обстреляли из артиллерии Курскую область
Вооруженные силы Украины 117 раз обстреляли из артиллерии районы Курской области, 205 беспилотников было сбито в регионе за прошедшие сутки. Погибших и пострадавших нет, сообщил губернатор региона Александр Хинштейн. "Всего…
Швеция намерена радикально изменить методы шпионажа против России
Парламент Швеции одобрил создание Службы внешней разведки (UND). Новое ведомство приступит к работе ...
Электрически заряженные капли дождя могут вызывать коррозию металла
Металлы повсюду нуждаются в защите от коррозии — от любимых автомобилей до знаковых зданий, скульпту...
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".