Найти в Дзене

Загадка самых больших структур во Вселенной

Космологический принцип гласит: наблюдатель независимо от его положения во Вселенной и направления наблюдений видит в среднем одну и ту же картину.

То есть Вселенная в целом однородна, изотропна и с определенного уровня структур в ней отсутствует иерархичность.

По крайней мере это должно хорошо проявляться с уменьшением масштаба.

На уровне нашей Галактики кажется, что Вселенная неоднородна! Но это не так!
На уровне нашей Галактики кажется, что Вселенная неоднородна! Но это не так!

И если в пределах Солнечной системы или нашей Галактики распределение материи и объектов в пространстве кажется крайне неоднородным, то в самых больших масштабах данные неоднородности должны исчезать.

Так считает современная наука и таков один из базовых принципов космологии.

Только вот реальная ситуация как всегда чуть-чуть да отличается от теоретических предположений.

Карта реликтового излучения. Однородность реликтового излучения возможно лучшее доказательство Космологического принципа (фото wikimedia).
Карта реликтового излучения. Однородность реликтового излучения возможно лучшее доказательство Космологического принципа (фото wikimedia).

Если уменьшить масштаб до таких значений, что галактики на карте станут микроскопическими светящимися точками, а скопления галактик — точками чуть больше, то явственно проявится картина, которую в западных научно-популярных изданиях зовут «космической паутиной», а в отечественных «нитевидной крупномасштабной структурой» Вселенной.

Скопления галактик вытянуты в относительно тонкие нити и «стены», вокруг огромных пустот («войдов»), содержание материи в которых на порядок ниже.

Карта ближайших к нам свехскоплений галактик. Наше - Сверхскопление Девы.
Карта ближайших к нам свехскоплений галактик. Наше - Сверхскопление Девы.

Нити тянутся на сотни миллионов световых лет, вокруг пустот сопоставимых масштабов.

Поначалу открытие подобной структуры смутило исследователей: получалось, что нарушается космологический принцип и известная Вселенная имеет выраженную структуру.

Крупномасштабная структура Вселенной. Изначально кажется неоднородной (рисунок largest.org)
Крупномасштабная структура Вселенной. Изначально кажется неоднородной (рисунок largest.org)

Но в 90-е годы было доказано и показано, что на масштабах порядка 300-350 мегапарсеков совокупность нитевидных образований и пустот в целом однородна.

Крупномасштабная структура Вселенной на более крупных масштабах. Нити из скоплений Галактик окружают пустоты и в целом картина однородна. (фото Nico Hamaus, Universitäts-Sternwarte München, Ohio State University)
Крупномасштабная структура Вселенной на более крупных масштабах. Нити из скоплений Галактик окружают пустоты и в целом картина однородна. (фото Nico Hamaus, Universitäts-Sternwarte München, Ohio State University)

А потом наступили двухтысячные и открытия в наблюдательной астрономии и астрофизики посыпались словно из «рога изобилия»:

  • в 2003 открыли Великую стену Слоуна — плоский комплекс из сверхскоплений галактик и пустот, простирающийся почти на полтора миллиарда световых лет;
  • в 2006 открыли небольшую анизотропию реликтового излучения (так называемую «ось зла»);
  • в 2012 обнаружили Громадную группу квазаров, простирающуюся на четыре миллиарда световых лет;
  • в 2013 доказали существование Великой стены Геркулес-Северная корона — самой крупномасштабной из известных на данный момент структур, протяженностью 10 миллиардов световых лет!
Каждое открытие ставило под сомнение действие космологического принципа, по крайней мере на масштабах, с которых наблюдаемая Вселенная считалась однородной.
Большая группа Квазаров, длина - 1 млрд. св. лет.
Большая группа Квазаров, длина - 1 млрд. св. лет.

Если относительно анизотропии реликтового излучения споры идут до сих пор: последующие исследования то подтверждают, то опровергают открытие.

То Великая стена Геркулес-Северная корона однозначно существует.

Она грандиознее предсказанного масштаба с которого должна начинаться однородность Вселенной более чем в 30 раз!

Да и находится от нас настолько далеко, что мы ее видим такой, какой она была почти 10 миллиардов лет назад, т.е. всего через 4 миллиарда лет после Большого Взрыва.

Кстати, существующие модели развития Вселенной говорят, что на том этапе ее развития формирование подобных структур было крайне маловероятным, если не невозможным.

Великая стена Слоуна. Одна из самых больших  структур во Вселенной.
Великая стена Слоуна. Одна из самых больших структур во Вселенной.

К сожалению ни один из указанных феноменов не нашел полного и точного объяснения.

Возможно это не более, чем статистические флуктуации и в целом для Космологического принципа они не несут какой-либо угрозы, не противоречат ему.

Либо наши знания об окружающей Вселенной недостаточны и базовые теории в будущем придется скорректировать.

Спасибо, если ставите после прочтения лайк 👍 И подписывайтесь на канал, чтобы видеть в ленте больше познавательных статей!
Не интересно читать про Вселенную? Почитайте про Северное сияние и лучшие места для его наблюдений!
Наука
7 млн интересуются