Siedemset milionów lat świetlnych to praktycznie nic - to puste miejsce w obserwowalnym wszechświecie. Wielka Pustka intryguje naukowców od prawie 40 lat, zmuszając ich do wysuwania najbardziej niezwykłych hipotez dotyczących jej natury.
Kiedy patrzysz w niebo w nocy, może się wydawać, że gwiazdy są nieskończenie rozproszone po całej przestrzeni w jednolity sposób. Ale wiadomo, że tak nie jest. Gwiazdy są skupione w galaktykach, a galaktyki gromadzą się razem, tworząc gromady związane grawitacyjnie. Ogólnie sytuacja jest taka, że sąsiednie galaktyki znajdują się stosunkowo blisko siebie (w skali kosmicznej), a pustka nie rozciąga się na bardzo duże obszary przestrzeni.
Jest jednak jeden specjalny przypadek znany jako Pustka Wolarza. To niesamowity obszar pustej przestrzeni, niespotykany nigdzie indziej w znanym wszechświecie.
Obszar ten został odkryty w 1981 roku przez astronoma Roberta Kirchnera i jego zespół. Void Bootes jest czasami nazywany Wielką Pustką - jest to ogromny kulisty obszar przestrzeni, w którym znajduje się bardzo mało galaktyk. Znajduje się około 700 milionów lat świetlnych od Ziemi, w kierunku konstelacji Wolarów (stąd nazwa). Początkowo astronomowie mówili o swoim niesamowitym odkryciu w artykule „Milion sześciennych megaparseków w Wolarzu” (Milion sześciennych megaparseków w Wolarzu).
Całkiem pusta pustka
Średnica tego superwoidu wynosi 330 milionów lat świetlnych, co z kolei odpowiada 0,27% średnicy obserwowalnego wszechświata (średnica 93 miliardów lat świetlnych). Objętość tego regionu to około 236 tysięcy megaparseków sześciennych. Innymi słowy, jest to największa znana pustka we wszechświecie.
Void map Bootes / Richard Powell.
Film promocyjny:
Wkrótce po odkryciu pustki w Wolarzu astronomowie zaczęli zauważać, jak wyjątkowy jest ten obszar. Początkowo udało im się znaleźć w nim tylko osiem galaktyk, ale dalsze obserwacje pomogły znaleźć 60 galaktyk w ogromnej przestrzeni o średnicy ćwierć miliarda lat świetlnych. Według astronoma Grega Alderinga, gdyby Droga Mleczna znajdowała się w centrum pustki w Wolarzu, o istnieniu innych galaktyk dowiedzielibyśmy się dopiero w latach 60. XX wieku.
Dla porównania, nasza rodzima Droga Mleczna ma około dwóch tuzinów sąsiadów w obszarze kosmosu o średnicy zaledwie trzech milionów lat świetlnych. Biorąc pod uwagę, że średnia odległość między galaktykami we Wszechświecie wynosi kilka milionów lat świetlnych, to w tak ogromnej przestrzeni, jak wejście Wolarza, o podobnej gęstości, byłoby około 10 tysięcy galaktyk.
Jak bańki mydlane
Naturalnie naukowcy nie mogą się doczekać, aby dowiedzieć się, jak mógł powstać taki anomalny obszar przestrzeni. Modele komputerowe sugerują, że mniejsze puste przestrzenie - które są znacznie częstsze - powstały po zbliżeniu się do galaktyk w wyniku oddziaływania grawitacyjnego. Z tego powodu sąsiednie regiony stały się puste, a wraz z intensyfikacją tego procesu obszary te stają się większe.
Jednak to nie wyjaśnia istnienia pustki w Wolarzu. Od narodzin Wszechświata nie minęło wystarczająco dużo czasu, aby siły grawitacyjne „oczyściły” przestrzeń tej skali.
Próby wyjaśnienia doprowadziły do powstania nowej teorii, sugerującej, że superwoidy powstają w wyniku łączenia się mniejszych pustek. Aldring zauważył kiedyś, że galaktyki w pustkach przybierają dziwaczne cylindryczne kształty i wydaje się to być ważną wskazówką. Ponadto zasugerował, że pustka Wolarza powstała po scaleniu mniejszych pustek - podobnie jak bańki mydlane łączą się w jedną dużą bańkę. Jeśli chodzi o galaktyki „rurowe”, to najprawdopodobniej są to pozostałości po granicach między mniejszymi pustkami.
Sfera Dysona, zbudowana wokół gwiazdy w celu gromadzenia jej energii, zgodnie z wyobrażeniem artysty / J. Wonga.
Można też założyć jeszcze bardziej radykalny scenariusz, który prawie nie był brany pod uwagę w literaturze naukowej. Zatem pustka Wolarza mogła powstać w wyniku ekspansji trzeciego typu cywilizacji w skali Kardasheva. W procesie kolonizacji „bańka” cywilizacji rozszerza się od rodzimego systemu cywilizacji, który przesłania każdą gwiazdę (a potem każdą galaktykę) na swojej drodze, pokrywając ją kulą Dysona. To mogłoby wyjaśniać dość równomierny kulisty kształt pustki. Biorąc pod uwagę, że pustka Wolarza znajduje się około 700 milionów lat świetlnych od Ziemi, a inteligentne życie we Wszechświecie mogło powstać około czterech miliardów lat temu, taka starożytna cywilizacja miała wystarczająco dużo czasu, aby wdrożyć tę niesamowitą inżynierię kosmologiczną. Tak, to czysta spekulacja, aleBiorąc pod uwagę dziwność samego zjawiska, można rozważyć tę hipotezę.
Straszne i puste miejsce
Natura pustki daje do myślenia. Z pewnością odwiedzający ten obszar byliby, delikatnie mówiąc, przytłoczeni taką izolacją, biorąc pod uwagę ogromne odległości między galaktykami i widok odległej przestrzeni, która wydawałaby się „czarniejsza niż czarna”.
Co więcej, wejście Butów to chyba najbardziej „idealna” próżnia w kosmosie, na efekty której też warto zwrócić uwagę. Rzadko zawierałby nie tylko kamienie i pył, ale także różnego rodzaju cząsteczki. W przypadku interakcji cząstek w tej ogromnej pustce, epoki mogą odejść, jeśli to w ogóle możliwe.
Mapa pustek galaktycznych w obserwowalnym Wszechświecie / Andrew Z. Colvin.
Niezwykle niska gęstość materii w tym rejonie przestrzeni oznacza, że kiedy jakaś „struktura” - na przykład neutrina - dostanie się do niego, z jednej strony będzie wyglądać dokładnie tak samo, gdy pojawi się setki milionów lat później. To samo dotyczy fotonów. Cząsteczki materii o znacznie większej masie niż neutrina i fotony będą naturalnie przyciągane do krawędzi pustki. Ze względu na tę właściwość zachowania stanu pustek, Woloty mogą kiedyś zostać uznane za idealną kapsułę czasu.
Tak czy inaczej, odkrycie super-pustki w dużym stopniu wpłynęło na tradycyjne myślenie kosmologiczne. Od tego czasu astronomowie wielokrotnie poprawiali swoje rozumienie formowania się galaktyk, biorąc pod uwagę to, co wiadomo o bardzo nierównomiernym rozmieszczeniu materii we wszechświecie.
W końcu wejście Bootes jest kolejnym pokornym przypomnieniem ogromu kosmosu. Wszechświat, który widzimy, jest niewyobrażalnie ogromny dla naszego zrozumienia, a nasze miejsce w nim jest zaskakująco małe i nieistotne - mikroskopijny błysk w gigantycznej przestrzeni. Ale bez względu na to, jak samotni możemy wydawać się sobie na naszej małej niebieskiej kropce, w każdym razie mamy okazję kontemplować gwiaździsty krajobraz, gdy kierujemy oczy ku niebu.
Vladimir Guillen