Команда ученых под руководством Боннского университета впервые наблюдала газовую нить длиной 50 млн световых лет. Ее структура поразительно похожа на предсказания компьютерного моделирования. Открытие подтверждает представления ученых о происхождении и эволюции Вселенной.
Мы обязаны своим существованием крошечной аберрации. Ровно 13,8 миллиарда лет назад произошел Большой взрыв. Это начало пространства и времени, и всей материи, из которой сегодня состоит Вселенная. Хотя первоначально материя была сконцентрировано в одной точке, пространство расширялось с головокружительной скоростью в виде гигантского газового облака, в котором материя была распределена почти равномерно.
Почти, но не полностью: в некоторых частях облака было немного плотнее, чем в других. И только по этой причине сегодня существуют планеты, звезды и галактики. Дело в том, что более плотные области проявляют 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 13 млрд лет образовалась своего рода губчатая структура: большие «дыры» без какой-либо материи с областями между ними, где тысячи галактик собраны в небольшом пространстве в виде скоплений.
Неподвижное изображение из моделирования, показывающее распределение горячего газа (слева) по сравнению с рентгеновским изображением системы Abell 3391/95, полученным с помощью eROSITA (справа). Предоставлено: Рейприх и др., Астрономия и астрофизика.
И, если теория верна, галактики и скопления все равно должны были быть связаны остатками этого газа, как паутинкой. «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», — объясняет профессор доктор Томас Райприх из Институт астрономии Аргеландера при Боннском университете. Тем не менее, эти волокна не удавалось наблюдать ранее: из-за и огромного расширения вещество в них разбавлено. Оно содержит всего десять частиц на кубический метр.
Однако с новым измерительным прибором, космическим телескопом eROSITA, Райприх и его коллеги впервые смогли полностью увидеть газ. «У eROSITA есть очень чувствительные детекторы того типа рентгеновского излучения, которое исходит от газа в нитях», — поясняет Райприх. — Помогло и его большое поле зрения: как широкоугольный объектив, он захватывает большую часть неба за одно измерение с очень высоким разрешением». Это позволяет получать детальные изображения таких огромных объектов, как волокна, за сравнительно короткое время.
На этом виде изображения eROSITA (справа; слева снова моделирование для сравнения) также видны очень слабые области тонкого газа. Авторы и права: слева: Рейприх и др., Обзоры космической науки, 177, 195; справа: Рейприх и др., Астрономия и астрофизика.
В своем исследовании ученые исследовали небесный объект под названием Abell 3391/95. Это система из трех скоплений галактик, которая находится на расстоянии около 700 млн 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 млн световых лет. Но оно может быть еще более масштабным: ученые предполагают, что изображения показывают только часть волокна.
Оптическое изображение системы Abell 3391/95. Предоставлено: Рейприх и др., Astronomy & Astrophysics.
«Мы сравнили наши наблюдения с результатами моделирования, реконструирующего эволюцию Вселенной», — объясняет Райприх. — Изображения eROSITA поразительно похожи на компьютерную графику. Это говорит о том, что широко принятая стандартная модель эволюции Вселенной верна».
Источник: роботы с сайта hightech.fm
