Стена геркулес северная корона

Великая стена Геркулес — Северная Корона
Галактическая нить

Компьютерная графика художника, показывающая гамма-всплеск GRB 080319B
Год открытия Ноябрь 2013 года
Способ открытия Данные, полученные из космической обсерватории Swift
Наблюдательные данные
Размер Более 10 млрд световых лет
Расстояние от 9,612 до 10,538 миллиардов световых лет (сопутствующее расстояние) [1] ;
от 15,049 до 17,675 миллиардов световых лет (нынешнее собственное расстояние) [1]
Красное смещение От 1,6 до 2,1 [2]
Созвездие Геркулес и Северная Корона
Информация в Викиданных ?

Великая стена Геркулес — Северная Корона — огромная плоская суперструктура из галактик размером более 10 млрд световых лет, составляющая около 10 % от диаметра Метагалактики. Крупнейшая в наблюдаемой Вселенной крупномасштабная структура, открытая в ноябре 2013 года [3] [2] по результатам наблюдений за вспышками гамма-излучения, выполнявшимися в 1997—2012 годах Иштваном Хорватом и Жолтом Багойем из Национального университета государственной службы в Будапеште (Венгрия), а также Йоном Хаккилой из Чарльстонского колледжа в Южной Каролине (США) [3] [2] .

Открытие было сделано с использованием данных, полученных из космической обсерватории Swift.

Содержание

Характеристики [ править | править код ]

Структура представляет собой стену или нить, состоящую из групп галактик, соединённых гравитацией, протяжённостью в 10 млрд световых лет (3 гигапарсека) по наибольшему направлению и 7,2 млрд световых лет (2,2 гигапарсек или 150 000 км/c в определении красного смещения) в другом направлении. Красное смещение структуры составляет 1,6—2,1 (≈10 млрд световых лет) в направлении созвездий Геркулес и Северная Корона.

Обнаружение [ править | править код ]

Всплески гамма-излучения являются самыми мощными выбросами энергии в наблюдаемой Вселенной и происходят на огромных и удалённых звёздах, вращающихся с высокой скоростью. Такие вспышки очень редки: в галактике размером с Млечный путь они происходят раз в несколько миллионов лет. Таким образом, вспышки являются количественными индикаторами интенсивности распада материи — то есть активности, присущей галактикам — и большое количество вспышек означает высокую концентрацию материи и, соответственно, наличие большого числа галактик.

В исследовании наблюдаемое небо было разделено на 9 частей, в каждой из которых исследовалась 31 вспышка гамма-излучения. В одной из этих частей 14 вспышек оказались распределёнными в области с угловым радиусом 45° и красным смещением от 1,5 до 2,0. Это означает, что в данном регионе находятся тысячи или даже миллионы галактик.

Проблема однородности [ править | править код ]

Обнаружение таких сверхбольших структур представляет собой проблему для современной космологии. Согласно космологическому принципу, на очень большом масштабе наблюдений Вселенная должна быть однородной и изотропной, то есть случайные флуктуации в массе и структуре материи между различными областями Вселенной должны быть очень незначительными. По современным представлениям, масштаб, на котором должна проявляться однородность, составляет 250—300 млн световых лет (так называемый «конец величия», англ. End of Greatness ). Никакие неоднородные структуры бо́льших размеров не должны существовать. Однако уже обнаруженная в 2003 году Великая стена Слоуна имеет размер 1,37 млрд световых лет, в 4,5 раза больше предсказанного масштаба. Громадная группа квазаров имеет размер 4 млрд световых лет, что в 13,5 раза больше. Обнаружение же стены Геркулес-Северная Корона, неоднородной структуры размером более чем в 30 раз больше предсказанного масштаба, ставит под сомнение сам космологический принцип.

Кроме того, расстояние в 10 млрд световых лет означает, что мы наблюдаем данную структуру такой, какой она была 10 миллиардов лет назад, или спустя 3,79 миллиарда лет после Большого Взрыва. Существующие модели эволюции Вселенной не допускают формирование на этом этапе таких сложных и массивных структур. Пока не существует гипотезы, каким образом такая большая структура могла сформироваться за относительно короткий срок [3] .

Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.

1. Сверхпустота

В 2004 году астрономы обнаружили самую большую пустоту (так называемый войд) в известной вселенной. Она находится на расстоянии 3 млрд световых лет от Земли в южной части созвездия Эридана. Несмотря на название "пустота", войд размером в 1,8 млрд световых лет не является фактически полностью пустой областью в космосе. Его отличие от прочих участков Вселенной заключается в том, что плотность вещества в нем на 30 процентов меньше (другими словами, в войде меньше звезд и скоплений).

Также Сверхпустота Эридана примечательна тем, что в данной области Вселенной температура микроволнового излучения на 70 микрокельвинов меньше, чем в окружающем пространстве (где она равняется приблизительно 2,7 кельвина).

2. Космическая клякса

В 2006 году команда ученых-астрономов из Университета Тулузы нашла таинственную зеленую каплю в космосе, которая стала крупнейшей на тот момент структурой во Вселенной. Эта капля, получившая название "Капля Лайман-Альфа", представляет собой гигантскую массу газа, пыли и галактик, которая "расползлась" на 200 миллионов световых лет в ширину (это в 7 раз превышает размеры нашей галактики, Млечного пути). Свет от нее добирается до Земли целых 11,5 миллиардов лет. Учитывая, что возраст Вселенной чаще всего оценивается в 13,7 миллиардов лет, гигантская зеленая капля считается одной из самых древних структур во Вселенной.

3. Сверхскопление Шепли

Ученым давно было известно, что наша галактика движется в направлении созвездия Центавра со скоростью 2,2 миллиона километров в час, но причина движения оставалась загадкой. Около 30 лет назад появилась теория, согласно которой Млечный путь притягивает к себе "Великий аттрактор" – объект, гравитация которого достаточно сильная, чтобы притягивать нашу галактику на огромном расстоянии. В итоге было обнаружено, что наш Млечный путь и вся Местная группа галактик притягивается к так называемому Сверхскоплению Шепли, состоящему из более чем 8000 галактик общей массой в 10 000 раз больше Млечного пути.

Читайте также:  1С отчет на базе универсального отчета

4. Великая стена CfA2

Как и многие из структур в этом списке, Великая стена CfA2 при обнаружении была признана крупнейшим известным объектом во Вселенной. Объект находится на расстоянии примерно в 200 миллионов световых лет от Земли, а его приблизительные размеры составляют 500 млн световых лет в длину, 300 млн в ширину и 15 млн световых лет в толщину. Точные размеры установить невозможно, поскольку облака пыли и газа Млечного пути закрывают от нас часть Великой стены.

5. Ланиакея

Галактики, как правило, группируются в кластеры. Те регионы, где кластеры расположены более плотно упакованы и связаны друг с другом силами гравитации, называются сверхскоплениями. Когда-то считалось, что Млечный Путь вместе с Местной группой галактик является частью сверхскопления Девы (размером 110 млн световых лет), но новые исследования показали, что наш регион является лишь рукавом намного более огромного суперкластера, названного Ланиакея, размер которого составляет 520 миллионов световых лет.

6. Великая стена Слоуна

Великая стена Слоуна была впервые обнаружена в 2003 году. Гигантская группа галактик, простирающаяся на 1,4 миллиарда световых лет, носила титул крупнейшей структуры во Вселенной до 2013 года. Располагается она приблизительно на расстоянии 1,2 миллиарда световых лет от Земли.

7. Huge-LQG

Квазары – ядра активных галактик, в центре которых (как предполагают современные ученые) находится сверхмассивная черная дыра, выбрасывающая наружу часть захватываемой материи в виде яркой струи материи, что приводит к сверхмощному излучению. В настоящее время третьей по величине структурой во Вселенной является Huge-LQG – кластер из 73 квазаров (а соответственно и галактик), удаленный от Земли на расстояние в 8,73 миллиарда световых лет. Размеры Huge-LQG составляют 4 миллиарда световых лет.

8. Гигантское кольцо из гамма-всплесков

Венгерские астрономы обнаружили на расстоянии 7 миллиардов световых лет от Земли одну из крупнейших структуру во Вселенной – гигантское кольцо, образованное вспышками гамма-излучения. Гамма-всплески являются самыми яркими объектами во Вселенной, поскольку высвобождают всего за несколько секунд столько энергии, сколько Солнце дает за 10 миллиардов лет. Диаметр обнаруженного кольца составляет 5 миллиардов световых лет.

9. Великая стена Геркулес — Северная Корона

В настоящее время крупнейшей структурой во Вселенной является суперструктура из галактик, получившая название "Великая стена Геркулес-Северная Корона". Ее размеры составляют 10 миллиардов, или 10 процентов от диаметра наблюдаемой Вселенной. Структура была открыта благодаря наблюдениям за вспышками гамма-излучения в районе созвездий Геркулеса и Северной Короны, в регионе, удаленном от Земли на 10 миллиардов световых лет.

10. Космическая паутина

Ученые считают, что распределение материи во Вселенной не является случайным. Было высказано предположение, что галактики организованы в огромную универсальную структуру в виде нитевидных волокон или скоплений "перегородок" между огромными пустотами. Геометрически структура Вселенной больше всего напоминает пузырчатую массу или соты. Внутри сот, размер которых составляет примерно 100 миллионов световых лет, практически отсутствуют звезды и какая-либо материя. Такая структура была названа "Космической паутиной".

Это может показаться невероятным, но космические открытия прямо влияют на повседневный быт людей. Подтверждением тому 20 потрясающих изобретений NASA, которые кардинально изменили повседневную жизнь человека .

Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:

Благодаря быстрому развитию технологий, астрономы совершают все более интересные и невероятные открытия во Вселенной. Например, звание «самого большого объекта во Вселенной» переходит от одних находок к другим практически ежегодно. Некоторые открытые объекты настолько огромны, что ставят в тупик своим фактом существования даже лучших ученых нашей планеты. Давайте поговорим о десяти самых крупных из них.

Супервойд

Относительно недавно ученые обнаружили самое большое холодное пятно во Вселенной. Оно расположено в южной части созвездия Эридан. Своей протяженностью в 1,8 миллиарда световых лет это пятно поставило ученых в тупик. Они не подозревали, что объекты такого размера могут существовать.

Несмотря на наличие слова «войд» в названии (с английского «void» означает «пустота») пространство здесь не совсем пустое. В этом регионе космоса расположено примерно на 30 процентов меньше скоплений галактик, чем в окружающем его пространстве. По мнению ученых, войды составляют до 50 процентов объема Вселенной, и этот процент, по их же мнению, будет продолжать расти благодаря сверхсильной гравитации, которая притягивает к себе всю окружающую их материю.

Суперблоб

В 2006 году титул самого большого объекта во Вселенной получил обнаруженный загадочный космический «пузырь» (или блоб, как их обычно называют ученые). Правда, титул этот он сохранял ненадолго. Этот пузырь протяженностью 200 миллионов световых лет представляет собой гигантское скоплением газа, пыли и галактик. С некоторыми оговорками этот объект похож на гигантскую зеленую медузу. Объект обнаружили японские астрономы, когда изучали один из регионов космоса, известного наличием огромного объема космического газа.

Каждая из трех «щупалец» этого пузыря содержит галактики, которые располагаются между собой в четыре раза плотнее, чем обычно во Вселенной. Скопление галактик и газовых шаров внутри этого пузыря носят название пузырей Лайман-Альфа. Считается, что эти объекты стали появляться примерно через 2 миллиарда лет после Большого взрыва и являются настоящими реликтами древней Вселенной. Ученые предполагают, что обсуждаемый пузырь образовался, когда массивные звезды, существовавшие еще в ранние времена космоса, вдруг стали сверхновыми и выбросили в космос гигантские объемы газа. Объект настолько массивен, что ученые верят, что он в общем и целом является одним из первых образовавшихся космических объектов во Вселенной. Согласно теориям, со временем из скопившегося здесь газа будут образовываться все больше и больше новых галактик.

Читайте также:  Что понимают под ячейкой электронной таблицы

Сверхскопление Шепли

Многие годы ученые считают, что наша галактика Млечный Путь со скоростью 2,2 миллиона километров в час притягивается через Вселенную куда-то в сторону направления созвездия Центавра. Астрономы предполагают, что причиной этому является Великий аттрактор (Great Attractor), объект с такой силой гравитации, которой достаточно аж для того, чтобы притягивать к себе целые галактики. Правда, выяснить, что же это за объект, ученые долгое время не могли. Предположительно этот объект расположен за так называемой «зоной избегания» (ZOA), областью на небе, закрываемой галактикой Млечный Путь.

Однако со временем на помощь пришла рентгеновская астрономия. Ее развитие позволило заглянуть за область ZOA и выяснить, что именно является причиной такого сильного гравитационного притяжения. Правда, то, что ученые увидели, поставило их в еще больший тупик. Оказалось, что за областью ZOA находится обычное скопление галактик. Размеры этого скопления не соотносились с силой оказываемого на нашу галактику гравитационного притяжения. Но, как только ученые решили заглянуть поглубже в космос, они вскоре обнаружили, что наша галактика притягивается в сторону еще большего объекта. Им оказалось сверхскопление Шепли — самое массивное сверхскопление галактик в наблюдаемой Вселенной.

Состоит сверхскопление из более 8000 галактик. Его масса примерно в 10 000 больше, чем масса Млечного Пути.

Великая стена CfA2

Как и большинство объектов в этом списке, Великая стена (также известная как Великая стена CfA2) когда-то тоже могла похвастаться титулом самого большого из известных космического объекта во Вселенной. Она была открыта американским астрофизиком Маргарет Джоан Геллер и Джоном Питером Хунрой во время изучения эффекта красного смещения для Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики. По подсчетам ученых, его длина составляет 500 миллионов световых лет, ширина 300 миллионов, а толщина — 15 миллионов световых лет.

Точные же размеры Великой стены по-прежнему остаются загадкой для ученых. Она может быть гораздо больше, чем считается, и иметь протяженность 750 миллионов световых лет. Проблема в определении точных размеров заключена в расположении этой гигантской структуры. Как и в случае со сверхскоплением Шепли, Великая стена частично закрыта «зоной избегания».

Вообще эта «зона избегания» не позволяет разглядеть около 20 процентов наблюдаемой (досягаемой для нынешних телескопов) Вселенной. Она находится внутри Млечного Пути и представляет собой плотные скопления газа и пыли (а также высокую концентрацию звезд), которые сильно искажают наблюдения. Для того чтобы посмотреть сквозь «зону избегания», астрономам приходится использовать, например, инфракрасные телескопы, которые позволяют пробиться через еще 10 процентов «зоны избегания». Через что не смогут пробиться инфракрасные волны, пробиваются радиоволны, а также волны ближнего инфракрасного спектра и рентгеновские лучи. Тем не менее фактическое отсутствие возможности рассмотреть такой большой регион космоса несколько расстраивает ученых. «Зона избегания» может содержать информацию, которая сможет заполнить пробелы в наших знаниях о космосе.

Сверхскопление Laniakea

Галактики, как правило, объединены в группы. Эти группы называются скоплениями. Регионы космоса, где эти скопления более плотно расположены между собой, носят название сверхскоплений. Ранее астрономы проводили картографирование этих объектов путем определения их физического нахождения во Вселенной, однако недавно был придуман новый способ картографирования локального пространства. Это позволило пролить свет на информацию, которая была ранее недоступна.

Новый принцип картографирования локального пространства и находящихся в нем галактик основан не на вычислении места расположения объектов, а на наблюдениях за показателями оказываемого объектами гравитационного воздействия. Благодаря новому методу определяется расположение галактик и на основе это составляется карта распределения гравитации во Вселенной. По сравнению со старыми, новый метод является более продвинутым, потому что он позволяет астрономам не только отмечать новые объекты в видимой нами Вселенной, но и находить новые объекты в тех местах, куда раньше не было возможности заглянуть.

Первые результаты исследования местного скопления галактик с использованием нового метода позволило обнаружить новое сверхскопление. Важность этого исследования заключается в том, что оно позволит нам лучше понять, где же наше место во Вселенной. Ранее считалось, что Млечный Путь находится внутри сверхскопления Девы, однако новый метод исследования показывает, что этот регион является лишь частью еще более крупного сверхскопления Laniakea — одного из самых больших объектов во Вселенной. Он простирается на 520 миллионов световых лет, и где-то внутри него находимся мы.

Великая стена Слоуна

Впервые Великая стена Слоуна была обнаружена в 2003 году в рамках проекта Слоановского цифрового небесного обзора — научного картографирования сотен миллионов галактик, для определения самых крупных объектов во Вселенной. Великая стена Слоуна является гигантским галактическим филаментом, состоящим из нескольких сверхскоплений. Они как щупальца гигантского осьминога распределяются во все стороны Вселенной. Благодаря своей длине в 1,4 миллиарда световых лет, «стена» когда-то считалась самым большим объектом во Вселенной.

Сама Великая стена Слоуна не так изучена, как сверхскопления, которые находится внутри нее. Некоторые из этих сверхскоплений интересны сами по себе и заслуживают отдельного упоминания. Одно, например, имеет ядро из галактик, которые вместе со стороны выглядят, как гигантские усики. Внутри другого сверхскопления наблюдается высокое гравитационное взаимодействие между галактиками — многие из них сейчас проходят период слияния.

Наличие «стены» и любых других более крупных объектов создает новые вопросы о загадках Вселенной. Их существование противоречит космологическому принципу, который теоретически ограничивает то, насколько большими могут быть объекты во Вселенной. Согласно этому принципу, законы Вселенной не позволяют существовать объектам размером более 1,2 миллиарда световых лет. Однако объекты подобные Великой стене Слоуна полностью противоречат этому мнению.

Читайте также:  Чем замерить электромагнитное поле

Группа квазаров Huge-LQG7

Квазары — это высокоэнергетические астрономические объекты, расположенные в центре галактик. Считается, что центром квазаров являются сверхмассивные черные дыры, которые притягивают к себе окружающую материю. Это приводит к огромному выбросу излучения, мощь энергии которого в 1000 раз больше энергии вырабатывающейся всеми звездами внутри галактики. В настоящий момент на третьем месте среди самых крупных структурных объектов во Вселенной находится группа квазаров Huge-LQG, состоящая из 73 квазаров, разбросанных на более 4 миллиардов световых лет. Ученые считают, что столь массивная группа квазаров, а также аналогичные ей, являются одной из причин появления самых крупных структурных во Вселенной, таких как, например, Великая стена Слоуна.

Группа квазаров Huge-LQG была обнаружена после анализа тех же данных, благодаря которым была обнаружена Великая стена Слоуна. Ученые определили ее наличие после картографирования одного из регионов космоса с помощью специального алгоритма измеряющего плотность расположения квазаров на определенной области.

Следует отметить, что само существование Huge-LQG по-прежнему является предметом споров. Одни ученые считают, что этот регион космоса действительно представляет единую группу квазаров, другие ученые уверены в том, что квазары внутри этой области космоса расположены случайным образом и не являются частью одной группы.

Гигантское гамма-кольцо

Растянувшееся на 5 миллиардов световых лет Гигантское галактическое гамма-кольцо (Giant GRB Ring) является вторым самым крупным объектом во Вселенной. Помимо невероятного размера, этот объект привлекает к себе внимание благодаря своей необычной форме. Астрономы, изучая всплески гамма-лучей (огромные выбросы энергии, которые образуются в результате гибели массивных звезд), обнаружили серию из девяти всплесков, источники которых находились на одинаковом расстоянии до Земли. Эти всплески образовали на небосводе кольцо, в 70 раз превышающее диаметр полной Луны. Учитывая, что сами по себе всплески гамма-излучения являются довольно редким явлением, шанс на то, что они сформируют подобную форму на небосводе, равен 1 к 20 000. Это позволило ученым предположить, что они являются свидетелями одного из самых крупных структурных объектов во Вселенной.

Само по себе «кольцо» — это лишь термин, описывающий визуальное представление этого явления при наблюдении с Земли. Согласно одному из предположений, гигантское гамма-кольцо может являться проекцией некоей сферы, вокруг которой все выбросы гамма излучения происходили в относительно небольшой период времени около 250 миллионов лет. Правда, здесь же возникает вопрос о том, что за источник мог создать такую сферу. Одно из объяснений связано с предположением о том, что галактики могут собираться в группы вокруг огромной концентрации темной материи. Однако это лишь теория. Ученые по-прежнему не знают, как образуются подобные структуры.

Великая стена Геркулес — Северная Корона

Самый большой структурный объект во Вселенной тоже был обнаружен астрономами в рамках наблюдения за гамма-излучением. Этот объект, получивший название Великая стена Геркулес — Северная Корона, простирается на 10 миллиардов световых лет, что делает его в два раза больше Гигантского галактического гамма-кольца. Так как самые яркие всплески гамма-излучения производят более крупные звезды, обычно расположенные в областях космоса, где содержится больше материи, астрономы каждый раз метафорически рассматривают каждый такой всплеск, как укол иголки в нечто более крупное. Когда ученые обнаружили, что в области космоса в направлении созвездий Геркулеса и Северной Короны слишком часто происходят всплески гамма-излучения, они определили, что здесь имеется астрономический объект, представляющий собой, вероятнее всего, плотную концентрацию галактических скоплений и другой материи.

Интересный факт: имя «Великая стена Геркулес — Северная Корона» было придумано филиппинским тинейджером, который записал его в «Википедию» (вносить правки в эту электронную энциклопедию, кто не знает, может любой желающий). Вскоре после новостей о том, что астрономы обнаружили огромную структуру на космическом небосклоне, на страницах «Википедии» появилась соответствующая статья. Несмотря на то, что придуманное имя не совсем точно описывает этот объект (стена охватывает сразу несколько созвездий, а не только два), мировой Интернет быстро к нему привык. Возможно, это первый случай, когда «Википедия» дала имя обнаруженному и интересному с научной точки зрения объекту.

Так как само существование этой «стены» тоже противоречит космологическому принципу, ученым приходится пересматривать некоторые свои теории о том, как на самом деле сформировалась Вселенная.

Космическая паутина

Ученые считают, что расширение Вселенной происходит не случайным образом. Есть теории, согласно которым все галактики космоса организованы в одну структуру невероятных размеров, напоминающую нитевидные соединения, объединяющие между собой плотные области. Эти нити рассеяны между менее плотными войдами. Эту структуру ученые называют Космической паутиной.

По мнению ученых, паутина сформировалась на очень ранних этапах истории Вселенной. Вначале формирование паутины происходило нестабильно и неоднородно, что впоследствии помогло образованию всего того, что сейчас имеется во Вселенной. Считается, что «нити» этой паутины сыграли большую роль в эволюции Вселенной — они ее ускорили. Отмечается, что галактики, которые находятся внутри этих нитей, имеют существенно более высокий показатель звездообразования. Кроме того, эти нити являются своего рода мостиком для гравитационного взаимодействия между галактиками. После своего формирования внутри этих нитей галактики направляются к галактическим скоплениям, где в итоге со временем умирают.

Только недавно ученые начали понимать, чем же на самом деле является эта Космическая паутина. Изучая один из далеких квазаров, исследователи отметили, что своим излучением воздействует на одну из нитей Космической паутины. Свет квазара направился прямиком к одной из нитей, что разогрело находящиеся в ней газы и заставило их светиться. На основе этих наблюдений ученые смогли представить распределение нитей между другими галактиками, составив тем самым картинку «скелета космоса».

Оцените статью
Добавить комментарий

Adblock
detector