Древний гигант в космосе: обнаружен прародитель сотен галактик

Фото Luis Calçada, Olga Cucciati / ESO / UCDAVIS
Астрономы обнаружили в космосе структуру, существовавшую спустя всего 2 млрд лет после Большого взрыва. Масса космического протокластера, получившего имя Гиперион, в несколько сотен раз превышает массу нашей Галактики

Международная команда астрономов под руководством доктора Ольги Кучьятти из Национального института астрофизики в Болонье обнаружила титаническую структуру, существовавшую в ранней Вселенной, — сгусток материи массой в квадриллион (1016) солнечных масс. Масса нашей галактики Млечный Путь — всего около трех триллионов (3х1012) солнечных масс. Вероятно, подобные структуры в ходе своей эволюции образуют сверхскопления галактик наподобие сверхскопления Девы, к которому принадлежит и наш Млечный Путь.

Команда исследователей использовала установку VIMOS на телескопе VLT («Очень большой телескоп», Параналь, Чили). Обнаруженный объект — самая крупная структура, когда-либо наблюдавшаяся на таком огромном удалении от Земли, а следовательно, на столь раннем этапе развития Вселенной. Излучение Гипериона, зарегистрированное астрономами, было испущено, когда с момента Большого Взрыва прошло всего 2,3 млрд лет. Его масса примерно соответствует массе самых крупных структур, наблюдаемых в современной Вселенной, однако для исследователей было неожиданностью обнаружить такие крупные сгустки материи на столь раннем этапе эволюции Вселенной. Предполагалось, что для «сборки» столь масштабных конструкций должно было потребоваться значительно больше времени.

Параметры Вселенной, наблюдаемые нами сегодня, — размер и масса звезд, галактик и галактических скоплений, а также расстояние между ними — являются следствием самых фундаментальных физических констант. Исходя из знания этих констант теоретики пытаются восстановить примерную историю мироздания, начиная с первых мгновений после Большого взрыва. Несовпадение наблюдаемой картины с предсказаниями может означать, что наше понимание фундаментальных законов физики нуждается в уточнении. К примеру, масса и средняя плотность существующих галактик были бы значительно меньше, если бы не существовало темной материи, стягивающей обычную материю своей гравитацией. Изначально существование темной материи было предсказано по характеру движения звезд, однако на современном уровне развития космологии это можно было бы сделать, просто подсчитав плотность звезд в галактиках и сравнив результат с теоретическими прогнозами. Но если параметры Вселенной в современную эпоху, то есть в сравнительной близости от нас, известны достаточно точно, то для определения параметров ранней Вселенной астрофизикам приходится «вглядываться» в очень далекий космос — в те его области, свет от которых путешествовал к нам почти все то время, пока существует мироздание.

Суперкластер Гиперион находится в созвездии Секстант, которое в наших широтах лучше всего наблюдать в марте в южной части неба низко над горизонтом (более заметным ориентиром может служить яркая звезда Регул в созвездии Льва). Проект сверхглубокого наблюдения VIMOS позволяет определять расстояние до сотен галактик и тем самым составлять трехмерную карту Вселенной. Исследователи выяснили, что Гиперион имеет сложную структуру: в нем есть как минимум семь областей более высокой плотности, соединенных между собой «волокнами» материи. Однако в сравнении с суперкластерами, расположенными ближе к Земле, в Гипериона материя распределена более равномерно, то есть «размазана» по пространству. Это не слишком удивительно: материя в непосредственных окрестностях Млечного Пути имела в запасе лишний десяток миллиардов лет, чтобы собраться в более плотные структуры под действием гравитации.

Исследователи полагают, что изучение структур, подобных Гипериону, поможет лучше понять законы эволюции Вселенной. Эти данные, в свою очередь, позволят продвинуться в понимании фундаментальных законов физики, управляющих всеми процессами мироздания от момента его рождения 13,8 млрд лет назад до наших дней и далее в обозримом космическом будущем.

Новости партнеров