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.
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.
SLOAN DIGITAL SKY SURVEY. Карта локальной Вселенной по данным Sloan Digital Sky Survey. Оранжевые области имеют более высокие плотности скоплений и нитей галактик.
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. Сверхпустота Эридана на карте Вселенной
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, то получается, что мы живём в самой большой известной пустоте в наблюдаемой Вселенной.
Войд Волопаса — самое страшное место в видимой Вселенной (Naked Science)
Великая пустота и другие загадочные объекты Вселенной
Что там в небе летает? Звезды и планеты вроде бы. Ещё метеориты есть и кометы. Неужели всё? Конечно, нет — Вселенная не может быть такой скучной.
Вообще, там одних звезд несколько десятков видов, но и кроме них есть удивительные объекты. Одни потрясают своими размерами, которые просто не укладываются в голове; другие удивляют просто своим существованием. Давай рассмотрим некоторые из них.
1. Гигантский войд
«Войд» от английского void (пустота), а «Гигантский войд», соответственно, «гигантская пустота», и она действительно такова. Представь себе область пространства диаметром в один миллиард световых лет, в которой нет ничего. Вот летишь ты на самолёте или на космическом корабле со скоростью света в этой пустоте, и тебе понадобится миллиард лет, чтобы пересечь её. В этих областях не только нет галактик (или их концентрация предельно мала), но даже плотность самой материи в десять раз ниже обычной. То есть речь идёт о том, что само пространство Вселенной распределено неравномерно.
2. Северная Корона
Самая большая структура в мире называется Стеной Геркулеса, или Северной Короной. Структура представляет собой нить галактик протяжённостью 10 миллиардов световых лет. Чтобы понять, сколько это в километрах, нужно произвести следующий расчёт: световой год равен примерно 9,5 триллионам километров; умножаем это на 10 миллиардов — получаем длину в километрах. Можно представить и по-другому: это примерно 10 % от всей наблюдаемой нами Вселенной.
Однако есть с этой Стеной и проблема: она образовалась спустя 3,79 миллиарда лет после Большого взрыва. Существующие модели эволюции Вселенной не допускают формирование на этом этапе таких сложных и массивных структур.
3. Большой пузырь Sh2-308
Где-то там, в бескрайнем пространстве, плывёт большой газовый пузырь со скучным названием Sh2-308, или туманность Тыква. Этот пузырь реально большой — около 60 световых лет в диаметре. Столь невзрачное название обусловлено скорой гибелью объекта (по космическим меркам).
Пузырь образовался в результате выброса вещества звезды; так называемый Звездный ветер придал веществу форму пузыря и разогнал до скорости 1 000 км/с. В будущем пузырь наткнётся на какую-нибудь галактику и развеется. Если там есть какие-то формы жизни, им придётся несладко. Есть и другой вариант: пузырь отнесёт ветром достаточно далеко, и он сформирует блуждающую планету или даже звезду.
4. Ланиакея
Межгалактические стражи могут спросить о прописке, поэтому запоминай: Ланиакея, Сверхскопление Девы, Местная группа галактик, Млечный Путь, Солнечная система, планета Земля.
Ланиакея с гавайского переводится как «необъятные небеса». Это сверхскопление, объединяющее более 100 000 галактик. Примерно таких же, как наш Млечный Путь, только их сто тысяч. Такая вот структура.
5. Квазары и пульсары
Квазары — это самые яркие объекты во Вселенной. Они представляют собой активные ядра галактик на начальном этапе развития, в которых сверхмассивная чёрная дыра поглощает окружающее вещество. Проще говоря, квазар — это детёныш галактики; потом он вырастет и станет обычным. А пока относительно небольшая область пространства может светиться в десятки раз ярче, чем целые взрослые галактики.
Пульсары — это подвид нейтронных звёзд. Фишка в том, что они выполняют роль вселенского радио, посылая мощные радиосигналы, которые можно использовать как маяки. Советский астроном Иосиф Шкловский даже выдвигал гипотезу о том, что пульсары могут быть искусственными сверхмощными маяками внеземных цивилизаций. Официальная наука считает, что это всё же нейтронные звёзды. От обычных они отличаются очень малым радиусом (всего 10–20 километров), при этом масса этих звёзд примерно равна солнечной, и всё это дело вращается со скоростью несколько сотен оборотов в секунду. Вероятно, это самые загадочные из «регулярных» объектов, то есть из тех, наличие которых подтверждено. И их количество измеряется как минимум сотнями.
6. Вспышка сверхновой
Наверное, это одно из наиболее часто встречающихся астрономических понятий. Вспышка сверхновой, или просто сверхновая звезда, — это, как ни странно, конечный этап эволюции некоторых звёзд, конец жизненного цикла. Ядро звезды как бы скидывает с себя внешнюю оболочку, происходит ослепительная вспышка, и она действительно такова.
Яркость одной сверхновой может сравниться с одновременной яркостью миллионов звёзд — она способна осветить целую галактику. В этот короткий промежуток излучается столько энергии, сколько обычная звезда излучает за всю жизнь. После вспышки сверхновой остается два пути: если масса звезды при жизни не превышала 20 солнечных масс, то получится нейтронная звезда или один из видов «карликов»; если звезда была большой, то получится чёрная дыра.
7. UY Щита
Самая большая из обнаруженных звёзд носит имя UY Щита. Это гипергигант, находящийся, соответственно, в созвездии Щита — на расстоянии 9 500 световых лет от нас (что не очень далеко по космическим меркам). Радиус UY Щита равен 1 708 радиусам Солнца, но может изменять значение до 1 900 радиусов Солнца на пике пульсаций. Это значит, что если на звезде начинаются активные вспышки и выбросы вещества, видимый её размер увеличивается на пару сотен радиусов Солнца.
8. Черная дыра Стрелец A*
Пишется именно со звёздочкой, потому что речь идёт о сверхмассивной чёрной дыре, находящейся в центре нашей галактики. Весит она как 4 миллиона Солнц, хотя по размеру всего в 20–100 раз больше. Разброс значений так велик, потому что невозможно её сфотографировать. Знаменитое изображение чёрной дыры, полученное в этом году, является фотографией тени, или горизонта событий, а не самой дыры, что нисколько не отменяет важности события. Дело в том, что до того момента чёрные дыры были объектами теоретическими: они отлично вписывались в общую теорию строения Вселенной, но никаких подтверждений их существования у научной среды не было.
В целом и сейчас далеко не всё ясно. Существует минимум 4 теории того, как чёрные дыры появляются; существует несколько их разновидностей (опять же в теории), и, похоже, они есть в центре всех галактик.
Войды – это одни из крупнейших объектов во Вселенной, которые могут достигать в размерах до 400 мегапарсек.
Общие сведения
Карта реликтового излучения. Темные области — войды.
Войды представляют собой одни из крупнейших объектов в космосе. Их средние размеры могут колебаться от 10 до 150 мегапарсек. Однако в то же время эти объекты практически полностью состоят из пустоты. Само слово «войд» (англ. – «void») переводится с английского языка как пустота. Войды – астрономические пустоты, которые не содержат внутри себя ни галактик, ни звёзд. Но даже эти, казалось бы, пустынные межгалактические пространства не так пусты, как раньше казалось астрономам.
Материалы по теме
Темная материя и темная энергия
Длительные наблюдения за войдами при помощи самых современных телескопов показали, что пространства, которые они занимают, все-таки состоят из некоторых компонентов. Наиболее распространенными компонентами, которые наиболее часто встречаются в войдах являются протогалактические облака – огромные облака, состоящие из пыли и газа, из которых впоследствии формируются галактики. Но это еще не все. Не так давно, в 2014 году, астрономами был обнаружен интересный факт: свет, исходящий от далеких галактик и звёзд, проходящий сквозь войды – искажается. Ученые долго ломали голову над тем, почему возникает данное явление. Понятно, что лучи света могут немного искажаться из-за движения атмосферы, космической пыли, несовершенства линз телескопов, но столь большое преломление…
Строение и состав
Карта ближайших стен, войдов и сверхскоплений
Есть данные, подтверждающие тот факт, что такое преломление света, проходящего сквозь войды, вызвано тем, что в состав этих астрономических объектов входит тёмная материя. Ученые считают, что это специфический вид материи, который не имеет собственного электромагнитного поля. Из-за отсутствия этого поля, произвести наблюдения тёмной материи при помощи современных, доступных науке методов очень сложно. Тем не менее, путём применения косвенных теорий, специальных математических вычислений и наблюдений, ученым находят подтверждение, что такая материя действительно существует.
Одним из фактов, подтверждающих это является преломление в войдах света, исходящего от удаленных космических объектов. Считается, что определенную часть войдов занимает тёмная материя, которая и вызывает его преломление. Этот интересный научный факт признается множеством астрономов во всем мире.
Расположение ближайших к нам войд
Один из ближайших к нам войдов – Войд Козерога. Он находится по соседству со сверхскоплениями Павлина-Индейца и Змееносца. Данный астрономический объект удален от нашей галактики Млечный Путь на расстояние около 100 миллионов световых лет. Находится данный объект в созвездии Козерога.
Примерно на том же расстоянии, что и вышеназванный объект, находятся войды Волопаса и Скульптора. Эти космические объекты чрезвычайно велики. К примеру, размер окружности войда Волопаса равен примерно 250 млн. световых лет.
Крупнейшие войды в наблюдаемой Вселенной
Войды могут достигать колоссальных размеров, которые способны впечатлить не только астрономов, но и людей, далеких от этой науки. К примеру, диаметр гигантской пустоты АР-LP 36 – одного из наиболее крупных, известных человечеству войдов, равен 400 мегапарсек. В это же время диаметр нашей галактики Млечный Путь равен всего 0,03066 мегапарсек.
Существуют в наблюдаемой Вселенной и менее крупные войды, которые, тем не менее, также способны впечатлить своими размерами, как астронома-любителя, так и обыкновенного человека. К примеру, диаметр Южного локального супервойда равен 112 мегапарсек, а Северного – 112. Оба супервойда соседствуют со Сверхскоплением Девы, в которое входит галактика Млечный Путь и соответственно наша родная планета.
Ученым предстоит еще многое узнать о природе войдов, их физических свойствах, составе и истории возникновения. Данные астрономические объекты Вселенной на сегодняшний день изучены мало. Но, кто знает, возможно, кто-то из вас, кто читает сейчас эту статью и интересуется этими образованиями колоссальных размеров, когда-нибудь внесёт свою маленькую или крупную лепту в изучения этих астрономических объектов.
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.
Космическая аномалия Войд Волопаса. Почему ученые следят за ней с тревогой?
Сперва ученые считали, что сфера вообще абсолютно пуста. В 1987 году астрономам все-таки удалось разглядеть несколько галактик.
Находится эта пустота на расстоянии в 700 млн световых лет от нашего Солнца. То есть сейчас мы видим ситуацию, какой она была в этом месте 700 млн лет назад.
Шкала Кардашева. Теория внеземных цивилизаций
Кратко пройдусь по теории внеземных цивилизаций. Есть, так называемая, Шкала Кардашева. Советский астроном Кардашев поделил возможные внеземные цивилизации на три типа. По принципу энергии, которую они используют.
Земляне, как вы понимаете, это классическая цивилизация первого типа. Потому что солнечные батареи нельзя назвать эффективным способом энергии звезды.
Пустота Волопаса и причем тут инопланетяне
Какой гипотетический сценарий возможен в нашем случае?
В какой-то момент цивилизацию мог поработить искусственный интеллект. И пошел бесконтрольный захват соседних объектов. Сейчас Пустота Волопаса может бесконтрольно расширяться, поглощаемая непомерным аппетитом искусственного интеллекта.
Ну или сама цивилизация поглощает звезды и галактики одну за другой. Только для чего им эта энергия, если параллельно они не создают каких-то видимых объектов?
Конечно, любые сценарии с внеземными цивилизациями по умолчанию являются гипотетическими. Но копить знания, пусть даже теоретические, стоит уже сейчас. Тем лучше мы будет готовы к возможной встрече.
