Астрофизики открыли непостижимо большую межгалактическую газовую нить

Загадка появления нашей вселенной, без сомнения, является одной из важнейших для современной науки, равно как и сам процесс её эволюции до текущего состояния. Недавнее открытие проливает свет на последний вопрос.

Более половины материи нашей Вселенной до сих пор остается скрытой от нас. Однако астрофизики догадывались, где это может быть: в так называемых волокнах, непостижимо больших нитевидных структурах горячего газа, которые окружают и соединяют галактики и скопления галактик. Команда под руководством Боннского университета впервые наблюдала газовую нить длиной 50 миллионов световых лет. Ее структура поразительно похожа на предсказания компьютерного моделирования. Таким образом, наблюдение также подтверждает наши представления о происхождении и эволюции нашей Вселенной. Результаты опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics.

Мы обязаны своим существованием крошечной аберрации. Ровно 13,8 миллиарда лет назад произошел Большой взрыв. Это начало пространства и времени, но также и всей материи, из которой состоит наша Вселенная сегодня. Хотя первоначально оно было сконцентрировано в одной точке, оно расширилось с головокружительной скоростью — гигантское газовое облако, в котором материя была распределена почти равномерно.

Почти, но не полностью: в некоторых частях облако было немного плотнее, чем в других. И только по этой причине сегодня существуют планеты, звезды и галактики. Это связано с тем, что более плотные области проявляют немного более высокие гравитационные силы, которые притягивают к себе газ из окружающей среды. Поэтому с течением времени в этих регионах концентрировалось все больше и больше материи. Однако пространство между ними становилось все более пустым. В течение добрых 13 миллиардов лет образовалась своего рода губчатая структура: большие «дыры» без какой-либо материи с областями между ними, где тысячи галактик собраны в небольшом пространстве, так называемые скопления галактик.

Астрофизики открыли непостижимо большую межгалактическую газовую нить

Источник: Astronomy & Astrophysics

Неподвижное изображение из моделирования, показывающее распределение горячего газа (слева) в сравнении с рентгеновским изображением системы Abell 3391/95, полученным с помощью eROSITA (справа).

Тонкая паутина газовых нитей

Если бы это действительно произошло, галактики и скопления все равно должны были бы быть связаны остатками этого газа, как тонкие нити паутины. Согласно расчетам, более половины всей барионной материи в нашей Вселенной содержится в этих волокнах — это форма материи, из которой состоят звезды и планеты, как и мы сами. Тем не менее, это до сих пор ускользало от нашего взгляда: из-за огромного расширения волокон вещество в них чрезвычайно разбавлено: оно содержит всего десять частиц на кубический метр, что намного меньше, чем лучший вакуум, который мы можем создать на Земле.

Однако с новым измерительным прибором, космическим телескопом eROSITA, ученые впервые смогли полностью увидеть газ. У eROSITA есть очень чувствительные детекторы того типа рентгеновского излучения, которое исходит от газа в нитях. Он также имеет большое поле зрения — как широкоугольный объектив, он захватывает относительно большую часть неба за одно измерение и с очень высоким разрешением. Это позволяет получать детальные изображения таких огромных объектов, как волокна, за сравнительно короткое время.

Астрофизики открыли непостижимо большую межгалактическую газовую нить

Источник: Astronomy & Astrophysics

На этом виде изображения eROSITA (справа; слева снова моделирование для сравнения) также видны очень слабые области тонкого газа.

В своем исследовании ученые исследовали небесный объект под названием Abell 3391/95. Это система из трех скоплений галактик, которая находится на расстоянии около 700 миллионов световых лет от нас. На изображениях eROSITA видны не только скопления и многочисленные отдельные галактики, но и газовые нити, соединяющие эти структуры. Длина всего волокна составляет 50 миллионов световых лет. Но он может быть еще более масштабным: ученые предполагают, что изображения показывают только часть.

Ведущий автор работы, профессор доктор Томас Райприх из Институт астрономии Аргеландера при Боннском университете, объясняет:

Мы сравнили наши наблюдения с результатами моделирования, реконструирующего эволюцию Вселенной. Изображения eROSITA поразительно похожи на компьютерную графику. Это говорит о том, что широко принятая стандартная модель эволюции Вселенной верна.

Что наиболее важно, данные показывают, что недостающее вещество, вероятно, действительно скрыто в волокнах.

Читайте также

Китайские космонавты собрали урожай риса на орбите и начали выращивать второе поколение

Китайские космонавты собрали урожай риса на орбите и начали выращивать второе поколение

Гибель звезды помогла астрономам обнаружить блуждающую чёрную дыру вдали от центра галактики

Гибель звезды помогла астрономам обнаружить блуждающую чёрную дыру вдали от центра галактики

Учёные смоделировали ядерный взрыв против астероида: почти всё небесное тело удалось разрушить

Учёные смоделировали ядерный взрыв против астероида: почти всё небесное тело удалось разрушить

Фелисетт: единственная кошка, слетавшая в космос

Фелисетт: единственная кошка, слетавшая в космос

Японская MMX миссия вот-вот отправится к Марсу

Японская MMX миссия вот-вот отправится к Марсу

Кристаллы соды на Энцеладе могут хранить капли воды из скрытого океана

Кристаллы соды на Энцеладе могут хранить капли воды из скрытого океана

Учёные нашли на Марсе почву, которая потенциально подходит для выращивания растений

Учёные нашли на Марсе почву, которая потенциально подходит для выращивания растений

Телескоп JWST обнаружил необычную атмосферу у «зефирной» планеты WASP-17b

Телескоп JWST обнаружил необычную атмосферу у «зефирной» планеты WASP-17b

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Оптические иллюзии Парфенона оказались мифом

Оптические иллюзии Парфенона оказались мифом

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

ИИ открыл тайны британского мореплавания

ИИ открыл тайны британского мореплавания

«Черный ящик»: как устроен главный свидетель авиакатастроф и почему его нельзя заменить облаком

«Черный ящик»: как устроен главный свидетель авиакатастроф и почему его нельзя заменить облаком

Anthropic предложила закон, позволяющий блокировать опасные модели ИИ до их выпуска

Anthropic предложила закон, позволяющий блокировать опасные модели ИИ до их выпуска

Tesla показала «летающий» Roadster, но история подобных автомобилей заставляет сомневаться в обещаниях Маска

Tesla показала «летающий» Roadster, но история подобных автомобилей заставляет сомневаться в обещаниях Маска