Место во Вселенной, где нет ничего
Сверхновые звезды и черные дыры хоть и удивляют ученых, но постепенно изучаются и фиксируются. Гораздо больше ученых заботят странные места Вселенной, которые сложно объяснить известными нам законами физики и природы.
Пустота Волопаса – одно из таких мест. Пустотой она считается не случайно – в ней нет совершенно ничего.
Роберт Киршнер обнаружил удивительное огромную пустоту в космосе в далеком 1981 году.
Астрономы долгое время не могли поверить собственным глазам, ведь на колоссальной площади в 300 миллионов световых лет не нашлось ни одной галактики или звезды. На невообразимые расстояния простирается сплошная чернота. Ученые начали считать плотность галактик и пришли к выводу, что на месте пустоты их должно быть около 10 тысяч. У нашей галактики, Млечный Путь, на расстоянии в 3 миллиона лет уже есть 24 соседних галактики — примерно такая же плотность наблюдается и в остальном космосе. За исключением Пустоты Волопаса.
Технически такого места в космосе быть просто не может. Складывается ощущение, что кто-то взял и вырезал целый галактический кластер. Ученым только предстоит узнать, куда пропали галактики. Все существующие на данный момент теории слишком фантастичны.
Словно мыльные пузыри
Естественно, ученым не терпится узнать, как могла образоваться такая аномальная область пространства. Компьютерные модели предполагают, что пустоты меньшего размера — встречающиеся гораздо чаще — сформировались после сближения галактик, в результате гравитационного взаимодействия. Из-за этого соседние регионы опустели, а так как этот процесс усиливается, области становятся больше.
Однако это никак не объясняет существование войда Волопаса. С рождения Вселенной прошло недостаточно времени для того, чтобы гравитационные силы «очистили» пространство такого масштаба.
Попытки найти объяснение привели к разработке новой теории, предполагающей, что сверхпустоты образуются в результате слияния более мелких пустот. Олдринг как-то заметил, что галактики, находящиеся в пустотах, принимают любопытные формы трубчатой структуры, и это, похоже, важная зацепка. Кроме того, он предположил, что войд Волопаса образовался после слияния меньших пустот — подобно тому, как мыльные пузыри сливаются в один большой пузырь. Что касается «трубчатых» галактик, то, скорее всего, это остатки границ между меньшими пустотами.
Также можно предположить еще более радикальный вариант развития событий, который едва ли рассматривался в научной литературе. Так, войд Волопаса мог образоваться в результате расширения цивилизации третьего типа по шкале Кардашева. В процессе колонизации «пузырь» цивилизации расширяется в направлении от родной системы цивилизации, которая затеняет каждую звезду (а затем и каждую галактику) на своем пути, закрывая ее сферой Дайсона. Это могло бы объяснить и достаточно ровную сферическую форму пустоты. Учитывая то, что войд Волопаса находится примерно в 700 миллионах световых лет от Земли, а разумная жизнь во Вселенной могла возникнуть около четырех миллиардов лет назад, у такой древней цивилизации было предостаточно времени для осуществления этой удивительной космологической инженерии. Да, это чистого рода спекуляция, но, учитывая странность самого феномена, можно рассматривать и такую гипотезу.
Страшное и пустое место
Природа пустоты предоставляет пищу для размышлений. Безусловно, посетители этой области были бы, мягко говоря, ошеломлены такой изоляцией, учитывая экстремальные расстояния между галактиками, и видом далекого космоса, который бы выглядел «чернее черного».
Более того, войд Волопаса, вероятно, самый «идеальный» вакуум в космосе, на эффекты которого также стоит обратить внимание. В нем редко встречались бы не только камни и пыль, но и разного рода частицы. Для взаимодействия частиц в этой огромной пустоте могут уйти эпохи, если это там вообще возможно.
Карта галактических пустот в наблюдаемой Вселенной / © Andrew Z. Colvin
Чрезвычайно низкая плотность вещества в этой области космоса означает, что при попадании в него какой-то «структуры» — нейтрино, например — с одной стороны, она будет выглядеть абсолютно так же на выходе сотни миллионов лет спустя. То же касается и фотонов. Частицы вещества с гораздо большей массой, чем нейтрино и фотоны, будут естественным образом притягиваться к краям пустоты. Из-за этого свойства сохранения состояния войд Волопаса однажды можно рассматривать как идеальную капсулу времени.
Как бы то ни было, открытие сверхпустоты сильно повлияло на традиционное космологическое мышление. С тех пор астрономы неоднократно пересматривали свое понимание формирования галактик, учитывая то, что известно о крайне неравномерном распределении вещества во Вселенной.
В конце концов, войд Волопаса — еще одно скромное напоминание о безграничности космоса. Вселенная, которую мы видим, невообразимо огромна для нашего понимания, а наше место в ней удивительно мало и незначительно — микроскопическая вспышка в исполинском пространстве. Но насколько бы одинокими мы ни казались сами себе на нашей маленькой голубой точке, во всяком случае, у нас есть возможность созерцать звездный пейзаж, когда мы обращаем взгляд на небеса.
Источник
Пустая область во вселенной
Войд – область пустоты между галактическими нитями, где нет или почти нет галактик и галактических скоплений. Космическая пустота имеет размеры от 10 до 100 мегапарсек, а в отдельных случаях – до 400 мегапарсек (один мегапарсек – свыше 30 квинтиллионов (10 с восемнадцатью нулями) километров). Крупнейшие области пустоты называются супервойдами. Впервые пустоты в наблюдаемой части Вселенной открыты в 1978 г.
Общие сведения о войдах
В этих огромных областях нет никаких скоплений звёзд и других объектов. Плотность вещества здесь примерно в 10 раз меньше величины, характерной для наблюдаемой Вселенной. Продолжительные наблюдения этих интересных областей позволили предположить, что в них могут находиться протогалактические облака. Из этих разреженных участков могут формироваться галактики. Войды имеют границы – так называемые галактические нити.
Предположительно, что в исследуемых зонах Вселенной, может быть, гипотетическая тёмная энергия. Обнародованные в 2014 году данные наблюдений американских астрономов Пенсильванского университета доказывают наличие небольшого искажения направления распространяющегося света. Возможно, что эти искажения создаются тёмной материей.
Карта сверхскоплений и войдов во Вселенной в пределах 1 млрд световых лет.
Как формируются войды
Проблема образования «пустых областей» связана с крупномасштабной структурой Вселенной. Она показывает распределение вещества в больших масштабах. Здесь хорошо определяются искривления пространства-времени.
Предположительно, что на ранних стадиях расширения космоса вещество отличалось однородным распределением. Во время инфляционного периода, когда температура была невообразимо высокой (10х28 градусов), стремительно возрастали квантовые флуктуации. Они приводили к появлению зон неоднородной плотности материи. В одних направлениях вещество концентрировалось. Войдами стали области с аномально малой плотностью космического вещества.
Описанные процессы могли происходить при условии учёта тёмной материи. Без её распределения (к тому же неравномерного) нельзя представить неоднородный облик современной наблюдаемой Вселенной.
Из чего состоят «пустые зоны»
Искажение преломления света, обнаруженное недавно астрономами, объясняется тем, что в пустотах может находиться тёмная материя. Она не имеет электромагнитного поля и недоступна для прямого наблюдения. Состав, природа этого вещества неизвестна. Её можно обнаружить только путём косвенных наблюдений и сложных математических расчётов.
Тёмная материя должна состоять из слабо взаимодействующих и массивных элементарных частиц. На данное время не найдены частицы, которые бы отвечали указанным критериям.
Где расположены ближайшие пустоты
Наиболее близкая к нам космическая пустота – это войд Козерога. Он локализован близко к сверскоплениям Змееносца и Павлина-Индейца. Рассматриваемый объект находится на расстоянии около ста миллионов световых лет от Млечного Пути.
На этом же расстоянии находятся пустоты Волопаса, Скульптора. Они отличаются очень большими размерами. Длина окружности войда Волопаса – примерно 250 миллионов световых лет.
Самые большие войды
Пустоты в космосе могут достигать огромных, впечатляющих размеров. Так, наибольший войд АР-LP 36 равен 400 мегапарсек. Диаметр же Млечного пути составляет около 0,03 мегапарсек.
Менее крупные области также могут поразить исследователей. Например, диаметр Южного локального супервойда составляет 112 мегапарсек. Он находится около сверхскопления в созвездии Девы. В этот войд входит галактика Млечный путь и, следовательно, наша планета.
Изучение пустот сделало огромный взнос в развитие современных представлений о космосе, о природе тёмной материи и тёмной энергии, нейтрино.
Перед астрономами открывается большое количество нерешённых проблем при исследовании природы космических пустот. На сегодня их природа, физические свойства изучены слабо. Исследование этих объектов является перспективным для современных астрономов. Возможно, что с изобретением новых технологий и методов астрономических исследований удастся узнать природу, свойства, состав таинственных областей в наблюдаемой части Вселенной.
Источник
Самое жуткое место во Вселенной — войд Волопаса
Семьсот миллионов световых лет практически ничего — это самое пустое место в наблюдаемой Вселенной. Великая пустота уже почти 40 лет озадачивает ученых, заставляя выдвигать самые необычные гипотезы о ее природе.
Когда по ночам вы смотрите на небо, может создаться впечатление, что звезды бесконечно рассыпаны по космосу равномерным образом. Но известно, что это не так. Звезды собраны в галактиках, а галактики группируются вместе, формируя гравитационно связанные скопления. В целом ситуация такова, что соседние галактики расположены относительно близко друг к другу (в космических масштабах), а пустота простирается не на очень большие области пространства.
Однако есть один особый случай, известный как войд Волопаса. Это невероятных размеров область пустого пространства, не наблюдаемая где-либо еще в известной нам Вселенной.
Эта область была открыта в 1981 году астрономом Робертом Киршнером и его командой. Войд Волопаса иногда называют Великой пустотой — это огромный сферический регион пространства, в котором находится крайне мало галактик. Он расположен примерно в 700 миллионах световых лет от Земли, в направлении созвездия Волопаса (отсюда и название). Изначально астрономы рассказали о своем удивительном открытии в статье «Пустота в миллион кубических мегапарсек в Волопасе» (A million cubic megaparsec void in Bootes).
Довольно пустая пустота
В диаметре эта сверхпустота составляет 330 миллионов световых лет, что, в свою очередь, равняется 0,27% от диаметра наблюдаемой Вселенной (93 миллиарда световых лет в поперечнике). Объем этого региона — примерно 236 тысяч кубических мегапарсек. Другими словами, это самая крупная известная пустота во Вселенной.
Вскоре после открытия войда Волопаса астрономы стали замечать, насколько уникальна эта область. Сначала они смогли найти всего восемь галактик в ней, но дальнейшие наблюдения помогли обнаружить 60 галактик в огромном пространстве диаметром в четверть миллиарда световых лет. По словам астронома Грега Олдеринга, если бы в центре войда Волопаса находился Млечный Путь, мы бы узнали о существовании других галактик только в 60-х годах XX века.
Для сравнения: у нашего родного Млечного Пути есть около двух дюжин соседок в области пространства всего в три миллиона световых лет в поперечнике. Учитывая, что в среднем расстояние между галактиками во Вселенной состовляет несколько миллионов световых лет, то в таком огромном пространстве, как войд Волопаса, при аналогичной плотности было бы около 10 тысяч галактик.
Словно мыльные пузыри
Естественно, ученым не терпится узнать, как могла образоваться такая аномальная область пространства. Компьютерные модели предполагают, что пустоты меньшего размера — встречающиеся гораздо чаще — сформировались после сближения галактик, в результате гравитационного взаимодействия. Из-за этого соседние регионы опустели, а так как этот процесс усиливается, области становятся больше.
Однако это никак не объясняет существование войда Волопаса. С рождения Вселенной прошло недостаточно времени для того, чтобы гравитационные силы «очистили» пространство такого масштаба.
Попытки найти объяснение привели к разработке новой теории, предполагающей, что сверхпустоты образуются в результате слияния более мелких пустот. Олдринг как-то заметил, что галактики, находящиеся в пустотах, принимают любопытные формы трубчатой структуры, и это, похоже, важная зацепка. Кроме того, он предположил, что войд Волопаса образовался после слияния меньших пустот — подобно тому, как мыльные пузыри сливаются в один большой пузырь. Что касается «трубчатых» галактик, то, скорее всего, это остатки границ между меньшими пустотами.
Также можно предположить еще более радикальный вариант развития событий, который едва ли рассматривался в научной литературе. Так, войд Волопаса мог образоваться в результате расширения цивилизации третьего типа по шкале Кардашева. В процессе колонизации «пузырь» цивилизации расширяется в направлении от родной системы цивилизации, которая затеняет каждую звезду (а затем и каждую галактику) на своем пути, закрывая ее сферой Дайсона. Это могло бы объяснить и достаточно ровную сферическую форму пустоты. Учитывая то, что войд Волопаса находится примерно в 700 миллионах световых лет от Земли, а разумная жизнь во Вселенной могла возникнуть около четырех миллиардов лет назад, у такой древней цивилизации было предостаточно времени для осуществления этой удивительной космологической инженерии. Да, это чистого рода спекуляция, но, учитывая странность самого феномена, можно рассматривать и такую гипотезу.
Страшное и пустое место
Природа пустоты предоставляет пищу для размышлений. Безусловно, посетители этой области были бы, мягко говоря, ошеломлены такой изоляцией, учитывая экстремальные расстояния между галактиками, и видом далекого космоса, который бы выглядел «чернее черного».
Более того, войд Волопаса, вероятно, самый «идеальный» вакуум в космосе, на эффекты которого также стоит обратить внимание. В нем редко встречались бы не только камни и пыль, но и разного рода частицы. Для взаимодействия частиц в этой огромной пустоте могут уйти эпохи, если это там вообще возможно.
Чрезвычайно низкая плотность вещества в этой области космоса означает, что при попадании в него какой-то «структуры» — нейтрино, например — с одной стороны, она будет выглядеть абсолютно так же на выходе сотни миллионов лет спустя. То же касается и фотонов. Частицы вещества с гораздо большей массой, чем нейтрино и фотоны, будут естественным образом притягиваться к краям пустоты. Из-за этого свойства сохранения состояния войд Волопаса однажды можно рассматривать как идеальную капсулу времени.
Как бы то ни было, открытие сверхпустоты сильно повлияло на традиционное космологическое мышление. С тех пор астрономы неоднократно пересматривали свое понимание формирования галактик, учитывая то, что известно о крайне неравномерном распределении вещества во Вселенной.
В конце концов, войд Волопаса — еще одно скромное напоминание о безграничности космоса. Вселенная, которую мы видим, невообразимо огромна для нашего понимания, а наше место в ней удивительно мало и незначительно — микроскопическая вспышка в исполинском пространстве. Но насколько бы одинокими мы ни казались сами себе на нашей маленькой голубой точке, во всяком случае, у нас есть возможность созерцать звездный пейзаж, когда мы обращаем взгляд на небеса.
Источник