"Радуйтесь тому, что имена ваши записаны на небесах" (Лука, 10:20); "Число душ в Космосе равно числу звезд и распределено по одной на каждой звезде" (Платон, "Тимей", 41е); "- Хотел бы я знать, зачем звёзды светятся... - Наверное, затем, чтобы рано или поздно каждый мог вновь отыскать свою" (Антуан де Сент-Экзюпери, "Маленький принц"); "Зачем рыдать под звездой, которую всё равно не снять с неба? Она совершит начертанный ей путь. А ты совершай свой" (Иван Ефремов, "Таис Афинская").

понедельник, 22 июня 2015 г.

ЛАНИАКЕЯ: НАШ ГАЛАКТИЧЕСКИЙ РАЙОН

История науки — это история попыток заглянуть дальше. Мы проникли взглядом в микро- и наномир, запечатлели происходящее в миллиардах световых лет от нас, на «кончике пера» подвергли анализу процессы, протекающие в областях Вселенной, где искривляется само пространство-время. Но нам мало видеть. Словно ребёнок, познающий мир, мы постоянно пытаемся нащупать закономерности в картине мироздания. И сегодня есть повод отпраздновать очередной большой скачок в этом бесконечном процессе. Удалось нанести на звёздные карты крупнейший из когда-либо изучавшихся человеком объектов: галактический суперкластер Ланиакею.

О том, что материя разбросана по Вселенной неравномерно, было известно уже астрономам XIX века: ещё не различая звёзд в других галактиках, они видели, что загадочные «туманности» там и здесь образуют скопления. Но лишь радикальный пересмотр астрофизических теорий в начале XX века (в т.ч. появление теории Большого взрыва), разработка сравнительно точных методов измерения внегалактических расстояний в середине века и автоматизация наблюдений с помощью вычислительной техники во второй половине XX столетия позволили приступить к действительному анализу пространственной картины.

Галактики и в самом деле оказались собраны в скопления, группы или как их ещё называют, галактические кластеры, объекты в которых связаны воедино и играют в сложную игру благодаря естественному расширению Вселенной и противодействующим ему силам гравитации. Млечный путь — наша галактика, со всеми её тремястами миллиардами звёзд и в том числе Солнцем — входит в группу, называемую Местной. Где и доминирует над полусотней соседок, на пару с M31 — Туманностью Андромеды.

В поперечнике Местная группа достигает 10 млн световых лет, но как бы велика ни казалась эта цифра, это не предел: бок о бок с нами располагаются более крупные кластеры Центавра, Гидры и Девы — причём в последний, насчитывающий порядка 2000 галактик, входим и мы. Нам не повезло с местом в этом гигантском «зрительном зале»: плоскость кластера Девы (более известного под своим английским названием: Virgo Cluster) заслонена от нас центральными областями Млечного пути, поэтому изучать его возможно лишь альтернативными методами (в инфракрасном, рентгеновском, радиодиапазонах). Однако это не мешает двигаться дальше по шкале масштабов.

Десятки миллионов световых лет отделяют один кластер от другого, но силы притяжения действуют и на таких расстояниях. Кластеры тоже взаимодействуют друг с другом, образуя объекты более высокого порядка: суперкластеры или сверхскопления. Вплоть до последних дней считалось, что наша галактика, вся Местная группа, а также добрая сотня других кластеров, входят в состав Суперкластера Девы — структуры в 110 млн световых лет в поперечнике. Теперь границы нашего «межгалактического района» придётся отодвинуть ещё дальше. Группа американских астрономов под руководством Брента Талли, задействовав один из крупнейших радиотелескопов (Green Bank Telescope), нарисовала объект фантастических размеров. Новый суперкластер, названный авторами работы Ланиакея, простёр свои рукава на полмиллиарда световых лет и вобрал в себя не только наш «домашний» кластер Девы, но и кластеры Гидры, Центавра, многие другие, содержащие в общей сложности около ста тысяч галактик.

Словечко «ланиакея» позаимствовано из гавайского языка и означает бесконечные, неохватные или неизмеримые небеса. Не самый правильный термин для объекта, который грандиозен, но всё-таки конечен, однако, согласитесь, красота названия компенсирует его смысловую ущербность. Да ведь и работа фактически началась с попытки конкретизировать весьма размытые до тех пор внешние границы нашего межгалактического района.

Как узнать, где заканчивается суперкластер? Группа Талли оттолкнулась от (обманчиво) простой идеи: суперкластер заканчивается там, где заканчивается действие его притяжения. Но как узнать, захвачена ли галактика X гравитацией суперкластера N или летит сама по себе, следуя только приданному ей Большим взрывом импульсу? Для этого пришлось научиться измерять «чистое» движение галактик: грубо говоря, науке хорошо известно, куда направлено естественное расширение Вселенной, и вычтя его из наблюдаемых скоростей, можно отфильтровать объекты, захваченные гравитацией конкретного суперкластера от тех, которые к нему не принадлежат.

Вот так из хаоса мечущихся близ нас (по астрономическим, конечно, меркам) галактик были выделены те, что подчинены тому же трансгалактическому «течению», что и Млечный путь. В компьютерной визуализации получился красивый ком космической паутины, собранный из двух пучков: точками в нём — галактики, нитями — пути их движения. Это и есть Ланиакея, наш родной галактический суперкластер, в сто раз более объёмный, чем предполагалось ранее. Чтобы лучше понять практический смысл своего труда, авторы предлагают аналогию с городом: до сих мы знали лишь номер дома и улицу, на которой живём, но понятия не имели в каком городе. Впрочем, принимая во внимание неправильную форму, логичней выглядит сравнение с районом. Ланиакея — наш межгалактический район.

Претензий к новой работе много и самая первая связана с по-прежнему весьма размытой внешней границей: увы, удовлетворительно измерить чистое движение галактик пока возможно лишь на сравнительно небольших расстояниях. Не зная точно всех объектов, образующих Ланиакею, мы не знаем и её полной массы, а значит и её будущего. Впрочем, человеку, от астрономии далёкому, может быть и нет смысла заглядывать так далеко — достаточно знать, что Млечный путь, а с ним Солнце и Земля, находятся на ланиакейской периферии, на окончании суперкластерной нити, далеко от гравитационных страстей, кипящих в центральных областях.

В то же время как и всё в Ланиакее, Земля и Солнце, и весь Млечный путь подчинены единому течению. Со скоростями в сотни километров в секунду каждый объект в нашем суперкластере движется по направлению к загадочному району, визуально располагающемуся близ созвездия Центавра и удалённому от нас на 220 млн световых лет. Район этот, именуемый Великим Аттрактором (The Great Attractor), есть центр тяжести Ланиакеи, место сосредоточения фантастической массы (в десятки тысяч раз больше массы Млечного пути), контролирующий всё и вся в нашем районе Вселенной. Мы не видим его по той же причине, по которой нам не видны центральные районы кластера Девы (он заслонён яркими звёздами и газопылевыми облаками ядра Галактики), и суть происходящих там процессов науке пока не ясна. Но учёные сравнивают его с горной долиной, куда, словно ручейки со склонов, сбегаются все галактики и галактические кластера Ланиакеи. Однажды окажемся там и мы.

Впрочем, судить о будущем без учёта всех факторов неразумно. Ланиакея — не единственный суперкластер во Вселенной. Подобных ей миллионы и они тоже взаимодействуют между собой, взаимно искажая траектории. Заметное влияние на нас оказывают суперкластеры Шепли, Персея-Рыб, Волос Вероники — наши ближайшие суперкластерные соседи по Вселенной, отстоящие на 300-650 млн световых лет. И астрономы не исключают, что измерив пространство в тысячу раз большее по объёму, мы обнаружим, что и суперкластеры — лишь часть ещё более крупных структур.

Комментариев нет:

Отправить комментарий

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...