Взгляд на нашу Вселенную раскрывает многочисленные сияющие галактические тяжи и стены. Меж этими яркими структурами располагаются огромные пространства абсолютной пустоты, чьи диаметры исчисляются сотнями миллионов световых лет, и эти пространства известны как войды. Эти величественные космические пустоты достигают таких гигантских размеров, что даже крупнейшие галактики выглядят как мелкие песчинки на их фоне. Некоторые звезды сгорают полностью за время, меньшее, чем требуется фотону для пересечения от одного края такой бездны до другого. Даже всепроникающее эхо Большого взрыва замирает в их безграничных глубинах, скрывающих бесчисленные загадки и тайны. Следовательно, наступило время отправиться в самое сердце Великой Космической Пустоты. В масштабах Вселенной наша планета представляет собой лишь малый каменистый фрагмент, который с огромной скоростью пролетает через бескрайнюю пустоту. В течение миллиардов лет он продолжает вращаться по своей орбите, держась на расстоянии приблизительно 150 миллионов километров от Солнца. Однако реальные размеры нашей системы значительно велики. Согласно современным данным, её внешняя граница, представленная гипотетическим облаком Оорта, находится на расстоянии около 100 тысяч астрономических единиц. За этой границей начинается бесконечная пустота межзвездного вакуума. Пространство настолько разрежено, что в одном кубическом сантиметре в среднем находится всего один атом водорода.
Расстояние между ближайшими звёздами в нашей части галактики составляет примерно несколько световых лет. Фотон, покинувший Солнце, может достичь Проксимы Центавра, не столкнувшись ни с одной частицей вещества. Эта пустота пронизывает весь Млечный Путь, образуя непреодолимую пропасть, которая разделяет звёзды и планеты, черные дыры и белые карлики, сверхплотные пульсары и рассеянные туманности. Если же выйти за пределы нашей галактики, то можно увидеть, что она окружена ещё более глубоким вакуумом. Например, между нами и галактикой Андромеды находится два с половиной миллиона световых лет сверхразреженного пространства. Это расстояние настолько велико, что в нём могли бы уместиться 25 галактик, аналогичных нашей. Однако его заполняет только глубочайший космический вакуум. И это лишь малая часть Великой Космической Бездны. Невидимые нити гравитации связывают в единое целое Млечный Путь, Туманность Андромеды и Галактику Треугольника, а также около сотни их спутников.
Данная конструкция известна как Местная группа и является обширным агломератом космической субстанции с диаметром приблизительно в 10 миллионов световых лет. В свою очередь, Местная группа входит в состав еще более значительного космического участка, который, хотя и мал по масштабам всей Вселенной, представляет собой галактическую нить, известную как Местный лист. Эта плоская конструкция, состоящая из нескольких сотен галактик, обладает диаметром около 46 миллионов световых лет и толщиной около 5 миллионов световых лет. Лист входит в состав более масштабного образования, именуемого Сверхскоплением Девы. Но совсем рядом с Местным листом космическое пространство резко меняет свою структуру. Здесь обычное многоцветие Вселенной прерывается огромным черным провалом, известным как Местная пустота или Локальный войд, и Местный лист фактически служит одной из его сторон. Другие условные границы образуют сверхскопление Персея и Рыб, а также суперкластер Павлина-Индейца.
В то же время, Войд разделяется на условные зоны несколькими разреженными галактическими нитями, а широкие проходы соединяют его в одну сеть с прилегающими пустотами Скульптора и Геркулеса. Вследствие космологического расширения Вселенной и гравитационного воздействия окружающей материи объем Локального войда постепенно увеличивается. На данный момент его диаметр достигает приблизительно 150 миллионов световых лет, а расстояние до его центра составляет не менее 70 миллионов световых лет. При этом ближайший край данной космической пустоты находится очень близко к Земле — всего в трех с двумя десятыми миллионах световых лет. Благодаря такой близости, Местный войд занимает значительную часть ночного неба нашей планеты, около сорока процентов. Главная плоскость Млечного Пути, насыщенная множеством ярких звезд и крупных туманностей, скрывает от нас центральную часть этой зоны. Однако ее края остаются видимыми для наблюдения.
В 1854 году немного к северу от созвездия Геркулес была найдена карликовая спиральная галактика, которая получила наименование NGC 6503. С развитием технологий наблюдения стало ясно, что она находится в центре локального войда, а её характерной чертой является необычайная многоцветность внешнего вида. Спиральные рукава этой галактики украшены ярко-красными скоплениями разогретого водорода, а светящиеся голубые туманности служат местами формирования новых звёзд. Центральная часть затенена прохладными газовыми облаками и пылью благородного коричневого оттенка. Диаметр NGC 6503 примерно 30 тысяч световых лет, а расстояние до Земли достигает 17 миллионов световых лет. Под влиянием притяжения Сверхскопления Девы, данная галактика приближается к нам со скоростью около 43 километров в секунду. Предполагается, что постепенное приближение к местному листу в конечном итоге обогатит её пространство межзвездным водородом, что вызовет усиление звездообразования.
Согласно прогнозам, через несколько миллиардов лет количество молодых звёзд в этой малой галактике может удвоиться, благодаря чему она засияет с новой силой. Движение NGC 6503 ярко демонстрирует, как вероятно формировались войды. Предполагается, что основа крупномасштабной структуры Вселенной была заложена в первые минуты её существования. В эпоху хаотичного перемешивания материи и энергии мощные космические катаклизмы потрясали молодую Вселенную, создавая локальные уплотнения и пустоты. Со временем материя собралась в протогалактические облака, а области с пониженной плотностью стали войдами. Постоянное действие гравитации усилило этот контраст, сжимая звёзды и космический газ в относительно плотные скопления, делая пространство войдов ещё более разреженным. Наблюдения указывают, что подавляющее большинство галактик сформировалось в период от 10 до 13 миллиардов лет назад, при этом значимых различий в возрасте галактик, находящихся в пустотах и входящих в состав глобальных нитей, не обнаружено.
Этот факт также подтверждает актуальную теорию о формировании масштабных структур Вселенной. Учитывая космологическое расширение пространства, можно предполагать, что со временем Локальный Войд станет более обширным и менее плотным, а Сверхскопление Девы со временем разделится на несколько отдельных групп. На данный момент это скопление включает примерно 30 тысяч галактик, которые сгруппированы в пространстве диаметром около 200 миллионов световых лет. Общая масса этого скопления приближается к полутора квадриллионам масс Солнца, что сопоставимо с тысячей галактик размером с Млечный Путь. Сверхскопление Девы находится в непосредственной близости от двух других галактических суперкластеров — Центавра и Павлина-Индейца. Также одна из его сторон граничит с обширной областью, практически лишенной материи, известной как Войд Тельца, который является одной из самых крупных известных космических пустот. Изучение этого сегмента космоса сопряжено с значительными сложностями.
Проблема заключается в том, что большая часть Войда находится в так называемой области избегания, зоне, закрытой от нас плоскостью Млечного Пути. Яркие звезды нашей галактики заслоняют слабые и далекие источники света, а межзвездная среда поглощает и рассеивает их свет. Тем не менее, благодаря исследованиям в инфракрасном диапазоне, у нас есть некоторые сведения о структуре этого войда. Его диаметр достигает примерно 200 миллионов световых лет, а расстояние до центра составляет около 150 миллионов световых лет. Наблюдение за войдом открывает четкую границу между относительно пустым пространством и ярким скоплением галактик, находящимся значительно дальше, которое известно как Сверхскопление Персея и Рыб, являющееся одним из самых крупных в данной части Вселенной.
Такой резкий переход типичен для облаков космической пыли, однако инфракрасные исследования не подтвердили наличие таковых. Скорее всего, четкая граница между войдом и сверхскоплением обусловлена гравитационными взаимодействиями, однако точные механизмы их действия еще предстоит изучить. Вместе с тем существует предположение, что Войд Тельца, подобно большинству космических пустот, не так пуст, как это может показаться на первый взгляд. Искажения света, проходящего сквозь него, дают основания предполагать, что в его глубинах могут скрываться огромные газопылевые облака, потенциальные колыбели будущих галактик. Существуют также гипотезы, что внутри Войда могут находиться значительные массы темной материи, одной из наиболее загадочных субстанций во Вселенной, чьи свойства до сих пор остаются недостаточно изученными. Самые смелые предположения размещают в центрах космических пустот скопления антивещества или даже более экзотические материи с отрицательной массой. Однако, несмотря на их дерзость, эти гипотезы выходят за рамки общепринятых научных концепций, что делает их экспериментальную проверку весьма проблематичной.
На сегодняшний день в просторах огромного Войда найдены лишь две изолированные галактики. Одна из них, UGC-2627, обладает спиральной структурой и напоминает Млечный Путь. Вторая, известная как UGC-2629, принадлежит к категории эллиптических карликовых галактик. Обе находятся практически в центре Войда, на расстоянии около 185 миллионов световых лет от нас. Расстояние между этими галактиками невелико и составляет всего несколько сотен тысяч световых лет. Возможно, в этом пустом пространстве скрыты и другие одиночные галактики, однако диск Млечного Пути мешает их обнаружить. Между тем, Сверхскопление Девы вместе с четырьмя другими суперкластерами формирует огромную галактическую нить под названием Лониакея, которая содержит более ста тысяч галактик и простирается в космическом пространстве на расстояние более 500 миллионов световых лет. Гравитационный центр этой нити — Великий Атрактор, находящийся на расстоянии 250 миллионов световых лет от Земли. В свою очередь, Лониакея входит в состав широкого галактического потока, и если отдалиться еще дальше, можно увидеть, что большая его часть окружена огромной черной бездной небывалых масштабов.
В этой пустоте теряется свет удаленных галактик, а даже таким загадочным и неуловимым частицам, как нейтрино, требуются миллиарды лет, чтобы преодолеть эту космическую бездну. Удивительно, что несмотря на значительные достижения в области наблюдательной техники, столь огромную пустоту заметили всего десять лет назад. Университет Висконсин-Медисон. Команда астрономов под руководством профессора Эмми Бёргер занималась определением расстояний до галактик. В ходе исследований был обнаружен неожиданный и поразительный факт: Лониакея, а также большинство соседних с ней суперкластеров, оказались окружены космической пустотой невероятных размеров. Выполнив расчеты, ученые выяснили, что диаметр этой пустоты превышает размеры любого известного ранее войда. Размеры обнаруженной пустоты оказались настолько велики, что они поставили под вопрос несколько основополагающих космологических принципов. Очевидно, Вселенная оказалась гораздо сложнее, чем представляли себе ученые. Исследования Эми Бёргер, Райана Кинона и Леннекса Коуи, по всей видимости, привели к одному из наиболее значительных астрономических открытий последних лет. Их работы доказали, что наша галактика вместе с окружающими ее объектами находится в середине самого большого из известных супервоидов, получившего название KBC по первым буквам фамилий его первооткрывателей.
Наблюдения показывают, что форма этой гигантской пустоты приближена к сферической, а ее диаметр может превышать два миллиарда световых лет. По расчетам, Млечный Путь находится на расстоянии нескольких сотен миллионов световых лет от условного центра Великой Космической Пустоты и приблизительно на том же расстоянии от ее края. Открытие этого гигантского вакуума позволило объяснить долгое время не разрешимый парадокс, волновавший ученых. Дело в том, что все галактики во Вселенной постепенно разлетаются благодаря космологическому расширению. Измерение скорости этого движения позволяет рассчитать так называемую постоянную Хаббла, фундаментальную физическую константу, определяющую скорость расширения пространства. Однако, если для расчета использовать постоянную Хаббла, основанную на ближайших к нам галактиках, то окажется, что остальная Вселенная расширяется слишком медленно. И наоборот, если взять за основу данные по дальним объектам, то окружение Млечного Пути движется быстрее, чем предполагалось. Открытие войда позволило все поставить на свои места: галактики внутри него, включая Млечный Путь и его соседей, постоянно испытывают дополнительное гравитационное воздействие со стороны объектов за пределами войда.
Оно и оказывает дополнительное воздействие, которое постепенно растягивает наше скопление в различные направления. Кроме того, поражает то, что KBC Void настолько велик, что охватывает не только сверхскопление галактик, но и другие пустоты. Например, Местная пустота и Void Тельца также входят в его состав. Это делает KBC Void сравнительно большим, но не таким пустым, как другие подобные образования. Тем не менее, на фоне измеренной части Вселенной, диаметр которой, по оценкам, составляет 92 миллиарда световых лет, даже KBC Void выглядит лишь как едва заметное темное пятно. Рассматривая глобальную карту Вселенной, можно увидеть множество темных пятен, размеры которых сопоставимы с KBC Void. Большинство из них хорошо соответствуют современным физическим теориям. Некоторые же обладают удивительными и странными характеристиками, которые трудно объяснить с научной точки зрения. Одной из самых заметных космических загадок является супервоид Эридана, также известный как реликтовое холодное пятно.
Согласно расчетам, его диаметр варьируется от 500 миллионов до одного миллиарда световых лет, а расстояние от Млечного Пути колеблется от 6 до 10 миллиардов световых лет. Это делает его одним из наиболее значительных элементов крупномасштабной структуры Вселенной. Void находится в южном полушарии земного небосвода и занимает там обширное пространство, в несколько раз превышающее размер полной Луны. Однако его невозможно увидеть невооруженным взглядом. Реликтовое пятно обнаруживается только с помощью специализированных телескопов, работающих в микроволновом спектре. С их помощью астрономы выявили, что в пределах этого пятна реликтовое излучение Вселенной примерно на 70 микрокельвинов холоднее, чем в среднем по метагалактике. Это отклонение почти в четыре раза превосходит самую значительную зафиксированную ранее аномалию, что делает его поистине загадочным объектом, требующим глубокого изучения.
В наши дни принято считать, что реликтовое излучение, преодолевая сотни миллионов световых лет глубокого вакуума, подвергается гравитационному воздействию от удаленных галактических сверхскоплений. Это заставляет всепроникающее эхо Большого взрыва терять энергию, что делает реликтовое пятно на снимках холоднее, чем окружающее его пространство. Тем не менее, этот эффект не может полностью объяснить заметное остывание реликтового излучения. Расчеты показывают, что гравитационное притяжение внешних галактик может объяснить только четверть наблюдаемого отклонения. Предполагается, что оставшиеся 75% эффекта могут быть вызваны воздействием предполагаемой темной материи или темной энергии, находящейся в глубинах Войда. Однако полное раскрытие этой космической загадки предстоит нам еще в будущем. Наблюдая за космосом, мы видим сотни миллионов галактик, разбросанных по пространству, каждая из которых содержит миллиарды звезд, триллионы планет и бесчисленное количество других небесных объектов. Это бесконечное многообразие формирует огромные космические структуры, охватывающие пространство, сверкающее как сеть. Но все это — лишь блестящая пыль на фоне великой пустоты, которая заполняет Вселенную. Эта пустота и есть истинное лицо космоса, загадочное и полное опасностей. Возможно, в ее глубинах скрыты ответы на ключевые вопросы о мироздании. А может быть, там нет ничего, кроме бесконечной тьмы, едва уловимой человеческим разумом. Узнаем ли мы когда-нибудь ее тайны, покажет только время. Что думаете?
