космические нити что это
Получен снимок, на котором видно структуру космической паутины
Как думаете, как выглядит космос, если выйти за пределы не только Солнечной системы, но и локальной группы галактик? По мнению исследователей, выйдя далеко за пределы нашего космического дома, можно увидеть войды — космическое пространство, лишенное галактик, звезд и даже атомов, а между этими мертвыми точками будут видны лишь бесчисленные тонкие нити любой длины и размера. Млечный Путь, галактика Андромеды и Местная группа галактик составляют всего несколько пикселей в этой непостижимо обширной структуре, которую астрономы называют «космической паутиной».
Ученые увидели газовые нити (синие) в космической паутине, которые пронизывают галактики (яркие пятна). Газ и некоторые из галактик являются частью плотного скопления галактик в процессе формирования
Что известно о космической паутине?
Недавно мы рассказывали вам о тайнах космической паутины. Сегодня, большая часть данных о ней основана на компьютерных симуляциях и выводах специалистов. Но теперь международная группа исследователей впервые увидела две газовые нити, соединяющие множество галактик в пустоте. Хотя карта исследователей покрывает лишь крошечный участок массивной паутины, она подтверждает, что современная наука находится на правильном пути — космическая паутина, судя по всему играет главную роль в том, как растут галактики.
Еще больше информации о нашей Вселенной вы найдете на нашем канале в Яндекс.Дзен.
Так выглядят галактические нити
Галактические нити, состоящие из сверхскопления галактик, образуют сложную, взаимосвязанную структуру, которая связывает галактики друг с другом. Однако обнаружить эти нити трудно. Микеле Фумагалли из Даремского университета и его коллеги изучили область неба, в которой находится протокластер галактик — область, где начинает собираться большая группа галактик. Галактики внутри скопления испускают ультрафиолетовый свет, в результате чего новые звезды образуются внутри или из-за вспенивающихся областей вокруг сверхмассивных черных дыр в центрах галактик. Нити газа поглощают этот свет и излучают его. Используя очень большой телескоп Европейской южной обсерватории в Чили, астрономы обнаружили повторно излучаемый свет. Согласно результатам исследования, опубликованного в журнале Science 4 октября, обнаруженные галактические нити простираются на миллионы световых лет.
Охота на галактические нити
Галактические нити находятся в созвездии Водолея на расстоянии 12 миллиардов световых лет от Земли. Астрономы полагают, что после Большого взрыва 13,8 миллиардов лет назад, газообразный водород сколлапсировал в нити, что простираются в пространстве. В областях, где нити пересекались между собой и образовались галактики. Постоянный поток газа, исходящий от галактических нитей позволяет галактикам расти. Полученные в ходе исследования снимки подтверждают эту историю происхождения галактик. По словам соавтора исследования Хидеки Умехата, астронома из Токийского университета, галактические нити были видны только потому, что свет от недавно рожденных галактик был похож на городские огни, освещающие проходящие мимо облака.
На видео ниже показаны нити космической паутины в протокластере SSA22:
В дополнение к своей постоянной роли в создании галактик, космическая паутина является также пережитком Большого взрыва, а каждая нить — конечный результат некой микроскопической пульсации в момент рождения Вселенной. Благодаря дальнейшим исследованиям ученые смогут выяснить как именно гравитация повлияла на материю, непосредственно после Большого взрыва.
Последние новости из мира популярной науки ищите на нашем новостном канале в Telegram.
Однако пока этого не произошло, предлагаем вам внимательно рассмотреть карту галактических нитей, обнаруженных японскими учеными. Как бы то ни было, уже сегодня мы можем лучше понять наше космическое окружение. Мы с вами находимся на крохотной планете, вращающейся вокруг звезды, что вращается вокруг галактики, питаемой космической газовой рекой, которая ведет куда-то еще.
Космические нити пронизывают всю Вселенную
Новости партнеров
Галактики собираются, формируя группы и даже крупные агломераты, называемые кластерами. Эти кластеры являются наиболее массивными космическими структурами, удерживаемыми гравитацией. Скопления содержат большое количество горячего газа и еще большего количества невидимой темной материи. Во вселенском масштабе, галактики и скопления галактик связаны в гигантскую сеть, в узлах которой самые массивные скопления.
Компьютерные расчеты показывают, что космическая сеть, которая состоит в основном из темной материи и обычного вещества, ведет себя как строительные леса космоса, обеспечивая основу для развития звезд, галактик и кластеров.
В последние несколько десятилетий астрономы обнаружили нитевидные структуры космической сети в рамках крупномасштабного распределения галактик и обнаружили предпосылки того, что диффузный газ устроен похожим образом.
Новое исследование XMM-Newton открыло несколько нитей из галактик, газа и темной материи, которые текут к одному из наиболее массивные скопления галактик во Вселенной. Это первое обнаружение подтвердившее теоретические расчеты.
«Это было неожиданным и таким долгожданным открытием!» — говорит Доминик Экерт из Университета Женевы, Швейцария, автор отчета в журнале Nature.
Объектом исследования являлся Abell 2744, прозванный кластером Пандоры, благодаря своей сложной смешанной структуре. Он состоит по меньшей мере из четырех более мелких кластеров, объединенных гравитацией.
«Мы знали, что это невероятно массивный кластер, в котором происходят активные процессы. Теперь мы видим прямую связь с космической паутиной, подтверждающую картину структуры Вселенной», — добавляет доктор Эккерт.
В декабре 2014 года астрономы зафиксировали пять крупных структур горячего газа, которые, кажется, и составляют ядро Abell 2744. Теперь, сравнив рентгеновские данные с оптическими наблюдениями, они определили галактики, принадлежащие к различным нитям, признав, что три из пяти нитей физически принадлежат кластеру, тогда как две другие являются проекцией более отдаленных структур в той же прямой видимости.
Изображение показывает часть космической сети, охватывающее около 260 миллионов световых лет. Четыре галактических кластера, составляющих Abell 2744, представляют собой тонкие сети из темной материи, которая пронизывает Вселенную. Этот кластер является частью космического строения.
Четыре очень массивных скопления галактик видны там, где выше концентрация галактик (белые и фиолетовые области). Два кластера в левом нижнем углу изображения находятся на ранних этапах процесса слияния. Два других кластера можно увидеть в центральной части изображения чуть выше центра.
Скопления галактик образуют самые плотные узлы космической паутины. Плотность газа в нитях, которые связывают кластеры представлена различными цветами. Темно-коричневые участки свидетельствуют о менее плотных регионах. Чем ярче цветовая гамма (от оранжевого до зеленого), тем плотнее газ в паутине.
В космической паутине обнаружены миллиарды карликовых галактик
Может показаться, что все объекты в нашей Вселенной разбросаны хаотично. Но согласно имеющимся на сегодняшний день моделям, такие массивные объекты как галактики и скопления галактик соединены нитями таинственной темной материи и образуют обширную «космическую паутину» – структуру газообразного водорода, которая питает галактики и способствует их образованию. Интересно, что до сих пор никому не удавалось непосредственно наблюдать космическую паутину или запечатлеть ее на снимках. Однако восемь месяцев наблюдений с помощью Очень большого телескопа Европейской Южной обсерватории (ESO) и год тщательного изучения данных позволили ученым наконец детально рассмотреть эту невероятную структуру. Полученные результаты показали, что таинственные галактические нити предположительно появились спустя пару миллиардов лет после Большого Взрыва и наполнены миллиардами карликовых галактик.
Перед вами одна из водородных нитей (подсвечен синим цветом), обнаруженная с помощью телескопа Хаббл.
Что такое космическая паутина?
Астрономы давно предполагали, что миллиарды галактик во Вселенной связаны в огромную космическую паутину газовых потоков. Но так как эта сеть практически не излучает света, доказать ее существование было крайне затруднительно, так как непосредственно наблюдать ее нельзя. До сих пор астрономы наносили на карту только узлы этой космической структуры, подсвеченные квазарами.
Квазары – это наиболее яркий класс астрономических объектов в наблюдаемой Вселенной. Они излучают в тысячу раз больше энергии, чем весь Млечный Путь, в котором содержится по разным оценкам от 200 до 400 миллиардов звезд.
Космическая паутина по мнению ученых выглядит так.
Еще одним способом нанести на карту Вселенной космическую паутину является гравитационное линзирование – с его помощью астрономы ищут искривление света на его далеком пути, предполагая, что нить этой гигантской структуры находится между источником света и нами.
Сегодня исследователи полагают, что галактические нити переплетаются между собой, заполняя войды (от англ. void – пустота) – пустое космическое пространство и образуют так называемые «великие стены» – относительно плоские комплексы скоплений и сверхскоплений галактик. Подробнее о них я рассказывала в этой статье.
Как обнаружить космическую паутину?
Увидеть кусочек космической паутины астрономам удалось с помощью VLT – Очень большого телескопа (ESA), оснащенного 3D-спектрографом Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE). Вместе эти два прибора образуют одну из самых мощных систем наблюдения в мире. В ходе исследования один участок неба просматривался более 140 часов (около шести ночей с августа 2018 года по январь 2019 года).
В результате эти мощные астрономические инструменты смогли уловить свет от групп звезд и галактик, рассеянный газовыми волокнами космической паутины. Авторы научной работы отмечают, что зародился этот свет примерно через два миллиарда лет после Большого взрыва. На изображениях, полученных с помощью VLT и MUSE, можно разглядеть нити космической паутины, расположенные примерно в 12 миллиардах световых лет от Земли.
На снимке изображен свет, испускаемый атомами водорода в космической паутине. Можно разглядеть несколько точечных источников: это галактики в которых только-только начали формироваться звезды.
Хотите всегда быть в курсе последних событий из области астрофизики и астрономии? Подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram, чтобы не пропустить ничего интересного!
Интересно также, что компьютерное моделирование показало, что свет исходит от миллиардов ранее невидимых карликовых галактик, порождающих триллионы звезд. Эта большая популяция карликовых галактик, как отмечают исследователи, питает водородное свечение внутри нитей. Авторы исследования, опубликованного в журнале Astronomy & Astrophysics, полагают, что их открытие может кардинально изменить современное понимание формирования галактик в ранней Вселенной.
Наблюдаемая Вселенная скрывает в себе множество тайн.
«После начального периода темноты Вселенная вспыхнула светом и произвела огромное количество звезд», – сказал в интервью CNN ведущий автор исследования астрофизик Роланд Бэкон из Центра астрофизических исследований в Лионе. Однако больше всего ученых интересует, чем закончился этот период тьмы во Вселенной.
Как отмечает издание Sciencealert.com, проведенной исследователями анализ показывает, что основную часть выбросов водорода во Вселенной можно объяснить большой популяцией звездообразующих карликовых галактик, разбросанных вдоль нити накала. Конечно, увидеть их по отдельности нельзя, так как они слишком далеки от Земли. И все же астрономы надеются, что будущие исследования помогут подтвердить нынешнее открытие, что несомненно приведет к пересмотру нашего понимания Вселенной.
«Если карликовые галактики также направляются по нитям космической паутины, как капли воды по струне, это может помочь объяснить, как галактики формировались, росли и выросли до огромных размеров в ранней Вселенной», – пишут авторы научной работы.
Кроме того, поиск излучения звездообразующих карликовых галактик может помочь ученым обнаружить еще больше нитей космической паутины, а значит, принести человечеству новое понимание того, что все объекты в наблюдаемой Вселенной взаимосвязаны.
Астрофизики открыли вращение нитей космической паутины
Астрономы, изучая движение галактик, обнаружили, что нити космической паутины в структуре Вселенной вращаются вокруг своей оси. Об этом 15 июня сообщила пресс-служба Потсдамского астрофизического института (AIP) со ссылкой на опубликованную 14 июня статью в журнале Nature Astronomy.
По данным астрофизиков, Вселенная похожа по своей структуре на гигантскую трехмерную паутину, чьи нити, так называемые филаменты, образованы скоплениями темной материи. В точках пересечения этих нитей сосредоточены плотные комки видимой материи в виде галактик и их скоплений. Ученые из AIP выяснили, что эти «усики» галактик, чья длина составляет несколько сотен миллионов световых лет, вращаются, ротации в таких масштабах еще не наблюдались.
Исследователи обнаружили это, картографируя движение галактик с помощью широкомасштабного исследования изображений и спектров звезд и галактик Sloan Digital Sky.
«Эти фантастические усики материи вращаются, несмотря на то что они являются тонкими цилиндрами — размером с карандаши — длиной в сотни миллионов световых лет, но всего в несколько миллионов световых лет в диаметре», — передает слова инициатора проекта в AIP Ноама Либескинда пресс-служба AIP.
По его словам, галактики движутся по спирали или штопору, как орбиты, вращаясь вокруг середины нити. Подразумевается, что должен существовать пока неизвестный физический механизм, ответственный за вращение этих объектов, однако астрофизики пока не могут объяснить его, добавил ученый.
Ранее, в марте, на Байкале ввели в эксплуатацию уникальный телескоп Baikal-GVD. Глубоководный нейтринный телескоп предназначен для регистрации и исследования потоков нейтрино сверхвысоких энергий, прилетающих из космоса, из недр рождающихся или умирающих галактик и различных экзотических звездных объектов.
Предполагается, что эти частицы несут с собой информацию о происходившем во Вселенной миллионы и миллиарды лет назад и пролить свет на загадки ее возникновения и эволюции.
Самые пугающие места во Вселенной: что такое космические пустоты
Войды — обширные области между галактическими нитями, в которых почти (или совсем) нет галактик, звезд и планет. Эти пугающие пустоты простираются на миллионы световых лет. «Хайтек» рассказывает, откуда они взялись и что происходит внутри них.
Читайте «Хайтек» в
Если уменьшить масштаб Вселенной настолько, что целые галактики превратятся в отдельные точки, то можно найти уникальную сеть, где галактики объединены в нити. А в них — еще больше скоплений и тысячи звезд.
Это — космическая паутина: нити из темной материи в межгалактическом пространстве, которые образуют структуру, вдоль них концентрируется «обычное» вещество. Между нитями находятся огромные космические пустоты. В поперечнике их размер составляет миллионы световых лет. Там почти нет материи. Можно считать, что большая часть нашей Вселенной — это просто ничто.
Прядение космической паутины
Почти 14 млрд лет назад космической паутины, галактик и звезд не было. Согласно теории, мир состоял из темной материи, водорода, гелия и небольшого количества лития. Все это вещество было однородным, и почти равномерно распределялось по Вселенной.
Но некоторые участки немного отличались от остальных. Одни имели большую плотность, другие — меньшую. У более плотных пятен гравитационное притяжение было сильнее. Поэтому тяжелые места притягивали своих соседей, увеличивались в размерах и развивали еще более сильную гравитацию — и этот процесс продолжается до сих пор.
Сотни миллионов лет материя текла в плотные участки, где объединилась в первые звезды и галактики. По мере того, как росла космическая паутина, участки без материи становились все более пустыми и превращались в войды.
Что происходит в космических пустотах?
Конечно, войды нельзя назвать совсем пустыми. Внутри этих областей «плавают» несколько тусклых рассеянных карликовых галактик. Но кроме темной энергии там ничего нет.
Согласно последним теориям, известная нам Вселенная только на 5% состоит из «обычной», привычной человеку материи, которая окружает его каждый день. Еще примерно четверть — неуловимая темная материя. В итоге, более 60% приходятся на еще более загадочную темную энергию. Ученые мало о ней знают, но именно она отвечает за то, что Вселенная расширяется все быстрее. Но какая же сила порождает это ускорение? Как ни странно, это гравитация, только не притягивающая, а отталкивающая. Именно так работает темная энергия — она отталкивает объекты друг от друга.
Найти и определить темную энергию непросто — нас окружает слишком много другой энергии и материи. Но не в войдах — они пустые (по большей части). Там нет ничего, что может конкурировать с темной энергией, именно там она играет главную роль.
В итоге, ускоренное расширение нашей Вселенной происходит в самих пустотах. За счет темной энергии пустоты буквально надавливают свои границы, раздвигая галактики и растворяя огромную космическую паутину, на создание которой потребовались миллиарды лет.
Какой войд во Вселенной самый большой?
В 2007 году астрономы обнаружили самую большую пустоту во Вселенной. Войд, у которого в поперечнике почти миллиард световых лет, пуст как от обычной, так и от темной материи.
Лоуренс Рудник и его коллеги из Миннесотского университета в Миннеаполисе, США, случайно наткнулись на войд. Команда Рудника изучала данные обзора, проведенного радиотелескопом Very Large Array в Нью-Мексико. «Однажды утром мне стало немного скучно, и я сместил угол наблюдения», — говорит Рудник. Они обнаружили аномалию и изучили ее.
Команду ждал сюрприз. Они почти не видели радиоисточники на территории почти 280 мегапарсек (почти миллиард световых лет в диаметре). Отсутствие радиоисточников означает, что в этом объеме нет галактик или скоплений. Ученые не нашли и признаки темной материи. Оказалось, это — огромный космический войд, который назвали пустотой Эридана.
Она находится от Земли на расстоянии от 6 до 10 млрд световых лет. До 2007 года оптические исследования не находили пустот шириной более 80 мегапарсек.
Что в итоге?
Существование мест в космосе, где миллиарды лет нет даже гипотетической материи, может настораживать. Но не все войды полностью пусты. Например, в 2013 году астрономы Райан Кинан, Эми Баргер и Леннокс Коуи предположили, что Земля, как и галактика Млечный Путь, находится в огромной пустоте. Ее назвали войд ВКС, в честь ученых, которые его открыли. Он примерно сферической формы, около 2 млрд световых лет в диаметре. Согласно исследованию 2017 года, это крупнейший супервойд, известный науке. Пустота KBC окружена оболочкой из галактик, звезд и другой материи, заявляют ученые из Университета Висконсин-Мэдисон.
Используя данные крупномасштабных телескопов, которые подсчитывают галактики, исследователи пришли к выводу, что Млечный Путь располагается недалеко от центра области, где галактик меньше, чем в других частях Вселенной.
Если ученые правы, люди живут в самой большой известной пустоте в наблюдаемой Вселенной.