Dzięki szybkiemu rozwojowi technologii astronomowie dokonują coraz ciekawszych i niesamowitych odkryć we wszechświecie. Na przykład tytuł „największego obiektu we Wszechświecie” przechodzi od jednego znaleziska do drugiego prawie co roku. Niektóre odkryte obiekty są tak ogromne, że zdziwią nimi nawet najlepszych naukowców na naszej planecie. Porozmawiajmy o dziesięciu największych.
Superwoid
Niedawno naukowcy odkryli największe zimne miejsce we Wszechświecie (przynajmniej znane nauce wszechświata). Znajduje się w południowej części konstelacji Eridanus. Przy długości 1,8 miliarda lat świetlnych plama ta wprawia naukowców w zakłopotanie, ponieważ nie mogli sobie nawet wyobrazić, że taki obiekt może faktycznie istnieć.
Pomimo obecności w tytule słowa „void” (z angielskiego „void” oznacza „pustka”), przestrzeń tutaj nie jest całkowicie pusta. Ten obszar przestrzeni kosmicznej zawiera około 30 procent mniej gromad galaktyk niż otaczająca przestrzeń. Według naukowców pustki stanowią do 50 procent objętości Wszechświata, a ich zdaniem odsetek ten będzie nadal rósł z powodu supersilnej grawitacji, która przyciąga całą otaczającą je materię. Dwie rzeczy sprawiają, że ta pustka jest interesująca: jej niewyobrażalny rozmiar i jej związek z enigmatycznym, zimnym reliktem śliskiego WMAP.
Co ciekawe, nowo odkryty superwoid jest obecnie postrzegany przez naukowców jako najlepsze wytłumaczenie takich zjawisk, jak zimne plamy lub obszary przestrzeni wypełnione kosmicznym reliktowym (tłem) promieniowaniem mikrofalowym. Naukowcy długo debatowali, czym naprawdę są te zimne miejsca.
Na przykład jedna z proponowanych teorii sugeruje, że zimne punkty to odciski czarnych dziur z równoległych wszechświatów, spowodowane splątaniem kwantowym między wszechświatami.
Film promocyjny:
Jednak wielu naukowców naszych czasów jest bardziej skłonnych wierzyć, że pojawienie się tych zimnych punktów może być sprowokowane przez superwoidy. Wyjaśnia to fakt, że kiedy protony przechodzą przez wejście, tracą energię i stają się słabsze.
Istnieje jednak możliwość, że lokalizacja super pustek stosunkowo blisko lokalizacji zimnych punktów może być zwykłym zbiegiem okoliczności. Naukowcy wciąż mają wiele do zrobienia i ostatecznie dowiedzą się, czy przyczyną tajemniczych zimnych miejsc są puste przestrzenie, czy coś innego.
Superblob
W 2006 roku tytuł największego obiektu we Wszechświecie został nadany odkrytej tajemniczej przestrzeni „bańka” (lub kropelka, jak zwykle nazywają je naukowcy). To prawda, że zachował ten tytuł przez krótki czas. Ta 200 milionów lat świetlnych bańka jest gigantyczną gromadą gazu, pyłu i galaktyk. Z pewnymi zastrzeżeniami obiekt ten wygląda jak olbrzymia zielona meduza. Obiekt został odkryty przez japońskich astronomów, kiedy badali jeden z obszarów kosmosu, znany z obecności ogromnej objętości gazu kosmicznego. Kropelka została znaleziona dzięki zastosowaniu specjalnego filtra teleskopowego, który nieoczekiwanie wskazał na obecność tej bańki.
Każda z trzech „macek” tej bańki zawiera galaktyki, które są między sobą cztery razy gęstsze niż zwykle we Wszechświecie. Gromada galaktyk i kul gazowych wewnątrz tej bańki to bańki Lyman-Alpha. Uważa się, że obiekty te powstały około 2 miliardy lat po Wielkim Wybuchu i są prawdziwymi reliktami starożytnego wszechświata. Naukowcy spekulują, że sama kropelka uformowała się, gdy masywne gwiazdy, które istniały we wczesnych dniach kosmosu, nagle zmieniły się w supernowe i uwolniły ogromną ilość gazu. Obiekt jest tak masywny, że naukowcy uważają, że jest to w zasadzie jeden z pierwszych uformowanych obiektów kosmicznych we Wszechświecie. Zgodnie z teoriami, z czasem z nagromadzonego tu gazu powstanie coraz więcej nowych galaktyk.
Supergromada Shapley
Przez wiele lat naukowcy wierzyli, że nasza galaktyka Drogi Mlecznej jest ciągnięta przez wszechświat do konstelacji Centaura z prędkością 2,2 miliona kilometrów na godzinę. Astronomowie przypuszczają, że jest to spowodowane Wielkim Atraktorem, obiektem o wystarczającej grawitacji, aby przyciągać do siebie całe galaktyki. To prawda, że naukowcy przez długi czas nie mogli dowiedzieć się, czym jest ten obiekt, ponieważ obiekt ten znajduje się za tak zwaną „strefą unikania” (ZOA), obszarem nieba w pobliżu płaszczyzny Drogi Mlecznej, gdzie pochłanianie światła przez pył międzygwiazdowy jest tak duże, że nie można go zobaczyć co za tym stoi.
Jednak z biegiem czasu na ratunek przyszła astronomia rentgenowska, która rozwinęła się dość silnie, pozwalając spojrzeć poza region ZOA i dowiedzieć się, co jest przyczyną tak silnego basenu grawitacyjnego. Wszystko, co zobaczyli naukowcy, okazało się zwykłą gromadą galaktyk, co jeszcze bardziej zaskoczyło naukowców. Te galaktyki nie mogą być Wielkim Atraktorem i mieć wystarczającą grawitację, aby przyciągnąć naszą Drogę Mleczną. Ta liczba to tylko 44 procent zapotrzebowania. Jednak gdy tylko naukowcy zdecydowali się spojrzeć głębiej w kosmos, wkrótce odkryli, że „wielki kosmiczny magnes” jest obiektem znacznie większym niż wcześniej sądzono. Ten obiekt to supergromada Shapley.
Supergromada Shapley, supermasywna gromada galaktyk, znajduje się za Wielkim Atraktorem. Jest tak ogromny i ma tak potężną siłę przyciągania, że przyciąga zarówno sam Atraktor, jak i naszą własną galaktykę. Supergromada składa się z ponad 8000 galaktyk o masie ponad 10 milionów Słońc. Każda galaktyka w naszym regionie kosmosu jest obecnie przyciągana przez tę supergromadę.
Wielki Mur CfA2
Podobnie jak większość obiektów z tej listy, Wielki Mur (znany również jako Wielki Mur CfA2) kiedyś szczycił się tytułem największego znanego obiektu kosmicznego we wszechświecie. Został odkryty przez amerykańską astrofizykę Margaret Joan Geller i Johna Petera Huchrę podczas badania efektu przesunięcia ku czerwieni w Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. Naukowcy szacują, że ma 500 milionów lat świetlnych długości i 16 milionów lat świetlnych szerokości. Swoim kształtem przypomina Wielki Mur Chiński. Stąd przydomek, który otrzymał.
Dokładne wymiary Wielkiego Muru wciąż pozostają tajemnicą dla naukowców. Może być znacznie większa, niż się przypuszcza, i mieć średnicę 750 milionów lat świetlnych. Problem z wymiarowaniem polega na jego lokalizacji. Podobnie jak w przypadku supergromady Shapley, Wielki Mur jest częściowo zasłonięty „strefą unikania”.
Ogólnie rzecz biorąc, ta „strefa unikania” nie pozwala na rozróżnienie około 20 procent obserwowalnego (dostępnego dla obecnych technologii) Wszechświata, ponieważ gęste nagromadzenia gazu i pyłu znajdujące się wewnątrz Drogi Mlecznej (jak również wysokie stężenie gwiazd) silnie zniekształcają długości fal optycznych. Aby przejrzeć „strefę unikania”, astronomowie muszą używać innych rodzajów fal, takich jak podczerwień, które pozwalają im przebić się przez kolejne 10% „strefy unikania”. Przez to, czego nie mogą przeniknąć fale podczerwone, przenikają fale radiowe, a także bliskie fale podczerwone i promienie rentgenowskie. Niemniej jednak faktyczny brak możliwości zobaczenia tak dużego obszaru kosmosu jest nieco frustrujący dla naukowców. „Strefa unikania” może zawierać informacje, które mogą wypełnić luki w naszej wiedzy o przestrzeni.
Supergromada Laniakea
Galaktyki są zwykle zgrupowane razem. Te grupy nazywane są klastrami. Regiony przestrzeni, w których te gromady są bardziej gęsto rozmieszczone razem, nazywane są supergromadami. Astronomowie już wcześniej mapowali te obiekty, określając ich fizyczne położenie we wszechświecie, ale ostatnio wynaleziono nowy sposób mapowania przestrzeni lokalnej, rzucający światło na dane wcześniej nieznane astronomii.
Nowa zasada mapowania lokalnej przestrzeni i znajdujących się w niej galaktyk opiera się nie tyle na obliczeniu fizycznego położenia obiektu, ile na pomiarze wywieranego przez niego efektu grawitacyjnego. Dzięki nowej metodzie określane jest położenie galaktyk i na tej podstawie opracowywana jest mapa rozkładu grawitacji we Wszechświecie. W porównaniu ze starymi, nowa metoda jest bardziej zaawansowana, ponieważ pozwala astronomom nie tylko na oznaczanie nowych obiektów we wszechświecie, który widzimy, ale także na znajdowanie nowych obiektów w miejscach, w których wcześniej nie można było ich szukać. Ponieważ metoda polega na pomiarze poziomu wpływu niektórych galaktyk, a nie na obserwacji tych galaktyk, dzięki niej możemy znaleźć nawet te obiekty, których bezpośrednio nie widzimy.
Uzyskano już pierwsze wyniki badań naszych lokalnych galaktyk przy użyciu nowej metody badawczej. Naukowcy, opierając się na granicach przepływu grawitacyjnego, zaznaczają nową supergromadę. Znaczenie tych badań polega na tym, że pozwolą nam one lepiej zrozumieć, gdzie we wszechświecie należymy. Wcześniej sądzono, że Droga Mleczna znajduje się wewnątrz supergromady w Pannie, ale nowa metoda badawcza pokazuje, że region ten jest tylko ramieniem jeszcze większej supergromady Laniakea - jednego z największych obiektów we wszechświecie. Rozciąga się na 520 milionów lat świetlnych, a my gdzieś w nim jesteśmy.
Wielki Mur Sloana
Wielki Mur Sloan został po raz pierwszy odkryty w 2003 roku w ramach Sloan Digital Sky Survey, naukowego mapowania setek milionów galaktyk w celu określenia obecności największych obiektów we wszechświecie. Wielki Mur Sloana to gigantyczne włókno galaktyczne złożone z kilku supergromad, które rozprzestrzeniają się po całym wszechświecie jak macki olbrzymiej ośmiornicy. Mająca 1,4 miliarda lat świetlnych „ściana” była kiedyś uważana za największy obiekt we wszechświecie.
Sam Wielki Mur Sloan nie jest tak dobrze zbadany, jak znajdujące się w nim superkonkrecje. Niektóre z tych supergromad są interesujące same w sobie i zasługują na specjalną wzmiankę. Na przykład jeden ma jądro galaktyk, które razem wyglądają jak gigantyczne wąsy z boku. Inna supergromada ma bardzo wysoki poziom interakcji między galaktykami, z których wiele obecnie się łączy.
Obecność „ściany” i wszelkich innych większych obiektów stwarza nowe pytania dotyczące tajemnic wszechświata. Ich istnienie jest sprzeczne z kosmologiczną zasadą, która teoretycznie ogranicza wielkość obiektów we wszechświecie. Zgodnie z tą zasadą prawa wszechświata nie pozwalają na istnienie obiektów o rozmiarach ponad 1,2 miliarda lat świetlnych. Jednak obiekty takie jak Wielki Mur Sloana całkowicie zaprzeczają tej opinii.
Grupa Quasar Huge-LQG7
Kwazary to wysokoenergetyczne obiekty astronomiczne zlokalizowane w centrum galaktyk. Uważa się, że centrum kwazarów to supermasywne czarne dziury, które przyciągają otaczającą materię. Skutkuje to ogromną ilością promieniowania, która jest 1000 razy silniejsza niż wszystkie gwiazdy w galaktyce. Obecnie za trzeci co do wielkości obiekt we Wszechświecie uważa się grupę kwazarów Huge-LQG, składającą się z 73 kwazarów rozrzuconych na przestrzeni 4 miliardów lat świetlnych. Naukowcy uważają, że ta ogromna grupa kwazarów, podobnie jak podobne, należą do głównych poprzedników i źródeł największych obiektów we Wszechświecie, takich jak np. Wielki Mur Sloan.
Grupa kwazarów Huge-LQG została odkryta po przeanalizowaniu tych samych danych, które odkryły Wielki Mur Sloan. Naukowcy ustalili jego obecność po zmapowaniu jednego z regionów kosmosu za pomocą specjalnego algorytmu, który mierzy gęstość położenia kwazarów na określonym obszarze.
Należy zauważyć, że samo istnienie Huge-LQG jest nadal przedmiotem kontrowersji. Podczas gdy niektórzy naukowcy uważają, że ten obszar kosmosu rzeczywiście reprezentuje grupę kwazarów, inni naukowcy uważają, że kwazary w tym obszarze kosmosu są rozmieszczone losowo i nie należą do tej samej grupy.
Gigantyczny pierścień gamma
Rozciągający się na ponad 5 miliardów lat świetlnych gigantyczny pierścień GRB jest drugim co do wielkości obiektem we wszechświecie. Oprócz niesamowitych rozmiarów obiekt ten przyciąga uwagę swoim niezwykłym kształtem. Astronomowie, badając rozbłyski promieniowania gamma (ogromne wybuchy energii powstające w wyniku śmierci masywnych gwiazd), odkryli serię dziewięciu błysków, których źródła znajdowały się w tej samej odległości od Ziemi. Te wybuchy utworzyły na niebie pierścień 70 razy większy od średnicy księżyca w pełni. Biorąc pod uwagę, że same rozbłyski gamma są dość rzadkie, prawdopodobieństwo, że utworzą one podobny kształt na niebie wynosi 1 na 20 000. To pozwoliło naukowcom sądzić, że są świadkami jednego z największych obiektów we wszechświecie.
Sam w sobie „pierścień” jest po prostu terminem opisującym wizualną reprezentację tego zjawiska widzianego z Ziemi. Istnieją teorie, że gigantyczny pierścień promieniowania gamma może być projekcją kuli, wokół której wszystkie rozbłyski gamma wystąpiły w stosunkowo krótkim czasie, około 250 milionów lat. To prawda, tutaj pojawia się pytanie, jakie źródło mogłoby stworzyć taką sferę. Jedno wyjaśnienie obraca się wokół możliwości, że galaktyki mogą skupiać się wokół ogromnej koncentracji ciemnej materii. Jednak to tylko teoria. Naukowcy wciąż nie wiedzą, jak powstają te struktury.
Wielki Mur Herkulesa - Korona Północna
Największy obiekt we Wszechświecie został również odkryty przez astronomów w ramach obserwacji promieni gamma. Nazywany Wielkim Murem Herkulesa - Koroną Północną, obiekt ten rozciąga się na 10 miliardów lat świetlnych, co czyni go dwukrotnie większym niż olbrzymi galaktyczny pierścień gamma. Ponieważ najjaśniejsze rozbłyski promieniowania gamma są wytwarzane przez większe gwiazdy, zwykle zlokalizowane w obszarach przestrzeni, które zawierają więcej materii, astronomowie za każdym razem metaforycznie traktują każdy rozbłysk jako ukłucie igłą w coś większego. Kiedy naukowcy odkryli, że rozbłyski gamma zbyt często występują w przestrzeni kosmicznej w kierunku konstelacji Herkulesa i Korony Północnej, ustalili, że istnieje obiekt astronomiczny, który najprawdopodobniejgęsta koncentracja gromad galaktycznych i innej materii.
Ciekawostka: nazwa „Great Wall Hercules - Northern Crown” została wymyślona przez nastolatka z Filipin, który zapisał ją na Wikipedii (każdy, kto nie wie, może redagować tę elektroniczną encyklopedię). Wkrótce po wiadomości, że astronomowie odkryli ogromną strukturę na kosmicznym niebie, na stronach „Wikipedii” ukazał się odpowiedni artykuł. Pomimo tego, że wymyślona nazwa nie dość dokładnie opisuje ten obiekt (ściana obejmuje kilka konstelacji naraz, a nie tylko dwie), światowy Internet szybko się do tego przyzwyczaił. Być może po raz pierwszy Wikipedia nadała nazwę odkrytemu i interesującemu naukowo przedmiotowi.
Ponieważ samo istnienie tej „ściany” jest również sprzeczne z kosmologiczną zasadą, naukowcy muszą zrewidować niektóre ze swoich teorii dotyczących tego, jak faktycznie powstał wszechświat.
Kosmiczna sieć
Naukowcy uważają, że ekspansja wszechświata nie jest przypadkowa. Istnieją teorie, według których wszystkie galaktyki w kosmosie są zorganizowane w jedną niesamowitą strukturę, przypominającą nitkowate połączenia, które łączą gęste regiony. Te włókna są rozproszone między mniej gęstymi pustkami. Naukowcy nazywają tę strukturę Kosmiczną Siecią.
Według naukowców sieć powstała na bardzo wczesnych etapach historii wszechświata. Wczesny etap powstawania sieci był niestabilny i niejednorodny, co później pomogło uformować wszystko, co jest teraz we Wszechświecie. Uważa się, że "nici" tej sieci odegrały dużą rolę w ewolucji Wszechświata, dzięki czemu ewolucja ta przyspieszyła. Galaktyki wewnątrz tych włókien charakteryzują się znacznie wyższym tempem formowania się gwiazd. Ponadto włókna te są rodzajem pomostu dla oddziaływań grawitacyjnych między galaktykami. Po uformowaniu się w tych włóknach galaktyki wędrują do gromad galaktyk, gdzie ostatecznie umierają.
Dopiero niedawno naukowcy zaczęli rozumieć, czym naprawdę jest ta Kosmiczna Sieć. Co więcej, odkryli nawet jego obecność w promieniowaniu odległego kwazara, który badali. Wiadomo, że kwazary są najjaśniejszymi obiektami we Wszechświecie. Światło jednego z nich trafiło prosto do jednego z włókien, które ogrzały znajdujące się w nim gazy i sprawiły, że się zaświeciły. Na podstawie tych obserwacji naukowcy narysowali nici między innymi galaktykami, tworząc w ten sposób obraz „szkieletu kosmosu”.
Nikolay Khizhnyak