Интересные материалы о Вселенной

Ланиакея: наш галактический район

Десятки миллионов световых лет отделяют один кластер от другого, но силы притяжения действуют и на таких расстояниях. Кластеры тоже взаимодействуют друг с другом, образуя объекты более высокого порядка: суперкластеры или сверхскопления.


Вплоть до последних дней считалось, что наша галактика, вся Местная группа, а также добрая сотня других кластеров, входят в состав Суперкластера Девы — структуры в 110 млн световых лет в поперечнике. Теперь границы нашего «межгалактического района» придётся отодвинуть ещё дальше.


Группа американских астрономов под руководством Брента Талли, задействовав один из крупнейших радиотелескопов (Green Bank Telescope), нарисовала объект фантастических размеров. Новый суперкластер, названный авторами работы Ланиакея, простёр свои рукава на полмиллиарда световых лет и вобрал в себя не только наш «домашний» кластер Девы, но и кластеры Гидры, Центавра, многие другие, содержащие в общей сложности около ста тысяч галактик.

История науки — это история попыток заглянуть дальше. Мы проникли взглядом в микро- и наномир, запечатлели происходящее в миллиардах световых лет от нас, на «кончике пера» подвергли анализу процессы, протекающие в областях Вселенной, где искривляется само пространство-время. Но нам мало видеть. Словно ребёнок, познающий мир, мы постоянно пытаемся нащупать закономерности в картине мироздания. И сегодня есть повод отпраздновать очередной большой скачок в этом бесконечном процессе. Удалось нанести на звёздные карты крупнейший из когда-либо изучавшихся человеком объектов: галактический суперкластер Ланиакею.


О том, что материя разбросана по Вселенной неравномерно, было известно уже астрономам XIX века: ещё не различая звёзд в других галактиках, они видели, что загадочные «туманности» там и здесь образуют скопления. Но лишь радикальный пересмотр астрофизических теорий в начале XX века (в т.ч. появление теории Большого взрыва), разработка сравнительно точных методов измерения внегалактических расстояний в середине века и автоматизация наблюдений с помощью вычислительной техники во второй половине XX столетия позволили приступить к действительному анализу пространственной картины.

Галактики и в самом деле оказались собраны в скопления, группы или как их ещё называют, галактические кластеры, объекты в которых связаны воедино и играют в сложную игру благодаря естественному расширению Вселенной и противодействующим ему силам гравитации. Млечный путь — наша галактика, со всеми её тремястами миллиардами звёзд и в том числе Солнцем — входит в группу, называемую Местной. Где и доминирует над полусотней соседок, на пару с M31 — Туманностью Андромеды.

В поперечнике Местная группа достигает 10 млн световых лет, но как бы велика ни казалась эта цифра, это не предел: бок о бок с нами располагаются более крупные кластеры Центавра, Гидры и Девы — причём в последний, насчитывающий порядка 2000 галактик, входим и мы. Нам не повезло с местом в этом гигантском «зрительном зале»: плоскость кластера Девы (более известного под своим английским названием: Virgo Cluster) заслонена от нас центральными областями Млечного пути, поэтому изучать его возможно лишь альтернативными методами (в инфракрасном, рентгеновском, радиодиапазонах). Однако это не мешает двигаться дальше по шкале масштабов.


Солнечная

система

10

световых часов

Млечный

путь

100

тысяч световых лет

Местная группа

галактик

10

млн световых

лет

Кластер

Девы

54

млн световых

лет

Суперкластер

Девы

110

млн световых

лет

Ланиакея


520

млн световых

лет

Материал взят с http://www.computerra.ru/

Словечко «ланиакея» позаимствовано из гавайского языка и означает бесконечные, неохватные или неизмеримые небеса. Не самый правильный термин для объекта, который грандиозен, но всё-таки конечен, однако, согласитесь, красота названия компенсирует его смысловую ущербность. Да ведь и работа фактически началась с попытки конкретизировать весьма размытые до тех пор внешние границы нашего межгалактического района.


Как узнать, где заканчивается суперкластер? Группа Талли оттолкнулась от (обманчиво) простой идеи: суперкластер заканчивается там, где заканчивается действие его притяжения. Но как узнать, захвачена ли галактика X гравитацией суперкластера N или летит сама по себе, следуя только приданному ей Большим взрывом импульсу?


Для этого пришлось научиться измерять «чистое» движение галактик: грубо говоря, науке хорошо известно, куда направлено естественное расширение Вселенной, и вычтя его из наблюдаемых скоростей, можно отфильтровать объекты, захваченные гравитацией конкретного суперкластера от тех, которые к нему не принадлежат.

Вот так из хаоса мечущихся близ нас (по астрономическим, конечно, меркам) галактик были выделены те, что подчинены тому же трансгалактическому «течению», что и Млечный путь. В компьютерной визуализации получился красивый ком космической паутины, собранный из двух пучков: точками в нём — галактики, нитями — пути их движения.


Это и есть Ланиакея, наш родной галактический суперкластер, в сто раз более объёмный, чем предполагалось ранее. Чтобы лучше понять практический смысл своего труда, авторы предлагают аналогию с городом: до сих мы знали лишь номер дома и улицу, на которой живём, но понятия не имели в каком городе. Впрочем, принимая во внимание неправильную форму, логичней выглядит сравнение с районом. Ланиакея — наш межгалактический район.


Большой

Взрыв

+0

Широко шагая

Хронология Вселенной

Рождение

фотонов

+10

Рождение

фотонов

Реликтовое

излучение

+400

тысяч лет

Рождение

звёзд

+150

млн лет

Формирование

галактик

+700

млн лет


Сегодня

+13.8

млрд лет

Претензий к новой работе много и самая первая связана с по-прежнему весьма размытой внешней границей: увы, удовлетворительно измерить чистое движение галактик пока возможно лишь на сравнительно небольших расстояниях.


Не зная точно всех объектов, образующих Ланиакею, мы не знаем и её полной массы, а значит и её будущего. Впрочем, человеку, от астрономии далёкому, может быть и нет смысла заглядывать так далеко — достаточно знать, что Млечный путь, а с ним Солнце и Земля, находятся на ланиакейской периферии, на окончании суперкластерной нити, далеко от гравитационных страстей, кипящих в центральных областях.

Возможные финалы

Падение крупного астероида

100

млн лет

Вспышка сверхновой в 100 световых годах от Солнечной системы

300

млн лет

Рост яркости Солнца делает невозможной растительную жизнь

600

млн лет

Столкновение Млечного пути с Туманностью Андромеды

3

млрд лет

Испарение

земных

океанов

4

млрд лет

Поглощение Земли раздувшейся атмосферой Солнца

7

млрд лет

Впрочем, судить о будущем без учёта всех факторов неразумно. Ланиакея — не единственный суперкластер во Вселенной. Подобных ей миллионы и они тоже взаимодействуют между собой, взаимно искажая траектории.


Заметное влияние на нас оказывают суперкластеры Шепли, Персея-Рыб, Волос Вероники — наши ближайшие суперкластерные соседи по Вселенной, отстоящие на 300-650 млн световых лет. И астрономы не исключают, что измерив пространство в тысячу раз большее по объёму, мы обнаружим, что и суперкластеры — лишь часть ещё более крупных структур.

ЛЕНИАКЕЯ (полное видео)

Космография локальной Вселенной