Кипу — система измерения древних инков.
Астрономия — это наука, в которой чрезвычайно большие числа являются частью повседневного общения. Но даже в астрономии 200 квадриллионов — это настолько большое число, что оно редко встречается. И если чрезвычайно большая масса Кипу не привлекает внимания, то его размер, безусловно, привлекает. Объект, называемый надстройкой, имеет длину более 400 мегапарсек. Это более 1,3 миллиарда световых лет.
На этом изображении показаны пять недавно обнаруженных сверхструктур. Кипу (красный цвет) — самая большая структура, когда-либо обнаруженная во Вселенной. Остальные — Шепли (синий), Змееносцы-Северная Корона (зелёный), Геркулес (фиолетовый) и Скульптор-Пегас (бежевый).
Такая крупная структура просто обязана влиять на своё окружение, и понимание этих влияний имеет решающее значение для понимания космоса. Согласно новому исследованию, изучение Кипу и его собратьев может помочь нам понять, как эволюционируют галактики, улучшить наши космологические модели и повысить точность наших космологических измерений.
Ведущим автором исследования является Ханс Борингер из Института Макса Планка.
«Для точного определения космологических параметров нам необходимо понять, как на измерения влияет локальная крупномасштабная структура Вселенной, — пишут авторы. — Это включает в себя изменения космического микроволнового фонового излучения, искажения изображений неба из-за крупномасштабного гравитационного линзирования и влияние крупномасштабных потоков на измерения постоянной Хаббла».
Сверхструктуры — это чрезвычайно крупные образования, которые содержат группы скоплений галактик и сверхскоплений. Они настолько массивны, что ставят под сомнение наше понимание того, как развивалась наша Вселенная. Некоторые из них настолько массивны, что разрушают наши модели космологической эволюции.
Кипу — самая большая структура, которую мы когда-либо находили во Вселенной. Она и другие четыре сверхструктуры, обнаруженные исследователями, содержат 45% скоплений галактик, 30% галактик, 25% материи и занимают 13% объёма.
Кипу — это записывающие устройства, состоящие из шнуров с узлами, в которых содержится информация, основанная на цвете, порядке и количестве узлов. «Такой вид лучше всего передаёт представление о надстройке как о длинной нити с небольшими боковыми нитями, что и послужило причиной названия «кипу», — объясняют авторы в своей статье.
В своей работе Борингер и его коллеги-исследователи обнаружили Кипу и четыре другие надстройки в диапазоне расстояний от 130 до 250 Пдк. Они использовали рентгеновские скопления галактик для идентификации и анализа сверхструктур в их космической крупномасштабной структуре в рентгеновских лучах (CLASSIX) Обзор скоплений. Скопления рентгеновских галактик могут содержать тысячи галактик и много очень горячего внутрикластерного газа, испускающего рентгеновские лучи.
Эти излучения являются ключом к определению массы сверхструктур. Рентгеновские лучи отслеживают самые плотные области концентрации материи и лежащую в их основе космическую паутину. Эти излучения подобны указателям для определения сверхструктур.
Авторы отмечают, что «разница в плотности галактик вокруг кластеров в поле и в составе сверхструктур значительна». Это может быть связано с тем, что в кластерах в поле меньше массивных кластеров, чем в сверхструктурах, а не с тем, что в кластерах в поле меньше галактик.
Независимо от причин, масса этих сверхструктур оказывает огромное влияние на наши попытки наблюдать, измерять и понимать космос. «Эти крупные структуры оставляют свой след в космологических наблюдениях», — пишут авторы.
Сверхструктуры оставляют след в космическом микроволновом фоне (CMB), который представляет собой реликтовое излучение Большого взрыва и является ключевым доказательством его существования. Свойства CMB практически идеально соответствуют нашим теоретическим предсказаниям. Гравитация сверхструктур изменяет CMB, когда он проходит через них, в соответствии с эффектом интегрированного Сакса-Вольфа (ISW), создавая колебания в CMB. Эти флуктуации — артефакты переднего плана, которые трудно отфильтровать, и они мешают нам понять реликтовое излучение и, следовательно, Большой взрыв.
Сверхструктуры также могут влиять на измерения постоянной Хаббла — фундаментальной величины в космологии, которая описывает скорость расширения Вселенной. В то время как галактики раздвигаются из-за расширения, они также обладают локальными скоростями, называемыми особыми скоростями или потоковыми движениями. Чтобы понять, что такое расширение, их нужно отделить от расширения. Огромная масса этих сверхструктур влияет на эти потоковые движения и искажает наши измерения постоянной Хаббла.
В исследовании также отмечается, что эти массивные структуры могут изменять и искажать наши изображения неба посредством крупномасштабного гравитационного линзирования. Это может приводить к ошибкам в наших измерениях.
С другой стороны, моделирование Lambda CDM создаёт сверхструктуры, подобные Кипу и четырём другим. Lambda CDM — это наша стандартная модель космологии Большого взрыва, которая объясняет многое из того, что мы видим во Вселенной, например, её крупномасштабную структуру. «Мы находим сверхструктуры с аналогичными свойствами в моделях, основанных на космологии Lambda-CDM», — пишут авторы.
Очевидно, что эти сверхструктуры имеют решающее значение для понимания Вселенной. Они содержат значительную часть её материи и фундаментальным образом влияют на окружающую среду. Для понимания их и их влияния необходимы дополнительные исследования.
«Интересные последующие исследования наших результатов включают, например, изучение влияния этих условий на популяцию галактик и их эволюцию», — пишут авторы в своём заключении.
Согласно исследованию, эти сверхструктуры не будут существовать вечно. «В ходе дальнейшей космической эволюции эти сверхструктуры должны распасться на несколько разрушающихся единиц. Таким образом, они являются временными конфигурациями», — объясняют Борингер и его коллеги.
«Но в настоящее время они представляют собой особые физические объекты с характерными свойствами и особой космической средой, заслуживающие особого внимания.»
Источник: Universe Today
P.S. Admin. Парадоксально, что ученые обнаруживают подобные сверхскопления галактик на таких огромных расстояниях от Земли (более 1,3 миллиарда световых лет) и не видят жизнь, находящуюся от Земли всего в 42 млн. км (Венера)!
