Астрономы увидели волны, идущие по "паутине Вселенной"
Астрономы впервые обнаружили своеобразные волны, идущие
по нитям "паутины Вселенной" — гигантской сети из нитей темной и видимой
материи, объединяющей все скопления галактик и облака межгалактического
газа, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.
"Открытие этих волн так интересно нам по той причине, что в этих
колебаниях скрыта информация о том, как сильно была нагрета Вселенная
в первые несколько миллиардов лет после Большого Взрыва", — рассказывает
Джозеф Хеннави (Joseph Hennawi) из университета Калифорнии
в Санта-Барбаре (США).
Луч в темной Вселенной
Считается, что Вселенная по своей структуре похожа на гигантскую
трехмерную паутину. Ее нити представляют собой скопления темной материи,
так называемые филаменты. В их точках пересечения находятся плотные
комки видимой материи — отдельные галактики и группы звездных
мегаполисов.
В июле 2012 года астрофизики обнаружили одну из таких паутинок,
соединяющих галактики Abell 222 и Abell 223, благодаря искажениям
в свете далеких звезд, которые вызывала темная материя. Впоследствии
"Хаббл" получил трехмерные снимки таких "пуповин", изучая галактики
в скоплении MACSJ0717 в созвездии Возничего, а в этом году ученые
получили снимки несколько сотен подобных нитей и вычислили их типичную
массу и другие свойства.
Хеннави и его коллеги впервые увидели то, как "качаются" эти нити
под действием своеобразных волн, идущих через них от одного скопления
галактик к другим, решив космический аналог задачи с поиском иголки
в бесконечном стоге сена.
Как объясняет астроном, сегодня большинство ученых предполагает, что
"космическая паутина" не стоит на месте, а колеблется под действием
волн, которые выработали первые галактики и звезды в "темные века"
Вселенной. Под этим термином ученые понимают один из первых периодов ее
жизни, когда Вселенная была заполнена нейтральным водородом и гелием,
непрозрачным для света. Иными словами, Вселенную того времени мы никогда
не увидим.
Когда возникли первые яркие звезды и сверхмассивные черные дыры,
молекулы этого газа были резко разорваны на части и ионизированы, что
породило серию мощных колебаний, путешествовавших по первым галактикам
и пространству между ними. Как считают Хеннави и его коллеги, следы этих
волн могли сохраниться внутри "паутины".
Лампочка для "паутины"
Проблема заключается в том, что газ в этих нитях не светится
и обнаружить его можно только в том случае, если его "подсвечивает"
мощное излучение какого-то другого объекта, к примеру, квазара,
активного ядра сверхмассивной черной дыры в центре далекой галактики,
расположенной за нитью.
Если найти два квазара, расположенных неподалеку друг от друга, то
различия в спектре их излучения будут выдавать то, движется ли газ,
который "просвечивают" их лучи на пути к Земле, или нет, и есть ли в нем
волны, заставляющие материю "нитей" сжиматься или растягиваться.
"Поиск пар квазаров ничем не отличается от поисков иголки в стоге
сена. Нам пришлось просеять несколько миллиардов фотографий объектов
в миллион раз более тусклых, чем может увидеть наш глаз, для того, чтобы
найти хотя бы две пары подходящих квазаров", — продолжает ученый.
Обнаружив эти колебания, ученым пришлось дополнительно потратить
очень много времени на то, чтобы понять, чем они, собственно являются.
Для этого Хеннави и его коллеги создали компьютерную мини-Вселенную с ее
"паутиной" и попытались воспроизвести различия в спектре квазаров,
которые они зафиксировали в реальном мире при помощи телескопов Кека
на Гавайских островах и "Магеллан" в Чили.
Как показали эти расчеты, наличие волн в "паутине Вселенной" говорит
о том, что ее материя стала полностью прозрачной достаточно поздно,
около 12,9 миллиона лет назад, через 800 миллионов лет после Большого
Взрыва. Подобный вывод в целом совпадает с текущими космологическими
теориями, и дальнейшие наблюдения за подобными колебаниями, как надеются
авторы статьи, помогут нам раскрыть и другие детали процесса
"просветления" Вселенной.
https://ria.ru/science/2017042...
Рейтинг публикации:
|
