Космические нити


Международная группа ученых под руководством крупнейшей в Японии научно-исследовательской организации RIKEN провела детальные наблюдения газовых нитей, которые соединяли галактики в огромный протокластер во времена ранней Вселенной. Собранные данные позволили сделать вывод, что, в соответствии с предсказаниями модели холодной темной материи, эти нити тянутся во всех направлениях на более чем 1 млн парсек. Они — топливо для интенсивного формирования звезд и роста сверхмассивных черных дыр.

До сих пор ученые не наблюдали нити космической паутины напрямую, поскольку их очень трудно заметить из-за более яркого сияния окружающих их галактик. Но теперь, благодаря самым чувствительным телескопам, им удалось сделать первую в мире фотографию космической паутины.

Космические нити

На изображении видны синие нити водорода, скрещивающиеся в местах образования галактик в массивном протокластере SSA22, расположенном в 12 млрд световых лет от нас, в созвездии Водолея. Это значит, что те галактики сформировались всего спустя 1,5 млрд лет после Большого взрыва.

Подсвеченные ультрафиолетовым светом галактик, эти нити простираются более чем на 3 млрд световых лет.


Как пишет Life Science, открытие ученых позволяет лучше понять механизм формирования галактик. Согласно господствовавшей ранее теории, сначала появились галактики, а затем они организовались в кластеры. Но теперь принято думать, что формирование кластеров галактик стало возможно благодаря космической паутине, там, где ее нити пересекались между собой, образуя плотные участки материи.

Японские исследователи подтвердили эту точку зрения и обнаружили, что перекресток между огромными нитями, которые они наблюдали, стал местом возникновения активного галактического ядра — сверхмассивной черной дыры — и галактик.   

Опубликованное в конце прошлого года исследование американских астрономов подтвердило, что количество темной материи в галактиках не менялось со временем, и процессы, характерные для ранней Вселенной, происходят и сейчас. 

Источник: hightech.plus


Американским астрономам удалось использовать реликтовый микроволновый фон и получить новую карту сети галактических нитей, которая охватывает всю Вселенную. Об этом рассказывает статья, опубликованная в журнале Nature Astronomy.

 

На самом большом масштабе структура Вселенной образует сложную сеть галактических нитей (филаментов), на которую словно бусины нанизаны целые галактики, разделенные гигантскими ячейками пустот-войдов. Считается, что эти нити задаются структурами темной материи, сеть которой охватывает весь космос и насыщает темным веществом гало, в которых растут крупные галактики.

 

Структуры галактических нитей во многом остаются плохо изученными, хотя уточнение их свойств могло бы пролить свет на природу темной материи и энергии, на крупномасштабную структуру Вселенной и гравитацию и даже на проблему барионной асимметрии Вселенной, в которой вещество без ясных на то причин явно доминирует над антивеществом.

 

Такую работу и провели Сыюй Хэ (Siyu He) и его коллеги, опираясь на данные обзора BOSS, изучившего распределение вещества во Вселенной на основе наблюдений порядка 1,5 миллиона галактик. Обзор позволил выделить целый набор связанных структур — возможных галактических нитей. Алгоритмы, использующие искусственный интеллект, помогли проанализировать эти структуры и связать их с наблюдениями реликтового излучения: гравитация массы галактической нити должна вносить искажения в этот микроволновый фон.

 


Космические нити

 

Все это позволило ученым «соединить точки» галактик, как в детской игре, получив новую трехмерную карту части «вселенской сети» галактических нитей. Авторы уверены, что в будущем это позволит лучше понять их происхождение и эволюцию, определить состав, температуру и движение вещества, перемещающегося по этим «дорогам» от галактики к галактике. «Также филаменты могут указать на определенные ограничения темной энергии, — добавляет Сыюй Хэ, — их длина и диаметр скажут о некоторых ее параметрах».

Источник: naked-science.ru

Международная команда исследователей во главе с астрономами из Калифорнийского университета, в очередной раз предложила ответы на некоторые насущные вопросы. Среди них: как формируются галактики подобные Млечному пути, и как они развиваются; затрагивается ли развитие галактик их окружающей средой? В этот раз исследователи выдвинули на передний план роль космической паутины (cosmic web) – крупномасштабной структуры, подобной сети, составленной из галактик и скоплений галактик. Ученые предполагают, что именно эта структура ответственна за формирование галактик в отдаленной Вселенной всего лишь несколько миллиардов лет после Большого взрыва. В своем исследовании они показали, что эти филаменты (галактические нити) сыграли решающую роль в этой эволюции.


“Мы считаем, что космические нити, находящиеся под влиянием темной материи, сформировались очень рано в истории Вселенной. А начинались они с маленьких незначительных колебаний материи в первородной Вселенной. Такая Вселенная, филаменты в которой играли роль своеобразного скелета, в принципе могла бы быть ответственной за возникновение интересующих нас галактик. Но до недавнего времени нам было очень трудно это осознать, а еще труднее это понять”, – Бехнам Дарвиш, аспирант в Отделе физики и астрономии Калифорнийского университета.

Распределение галактик и вещества во Вселенной неслучайно. Галактики организованы даже сегодня в виде огромной сети галактик, которую астрофизики называют космической паутиной (или космической сетью). Эти сети обладают плотными областями, в которых как раз и располагаются галактики и группы галактик, также присутствуют малонаселенные области, а связывают все это друг с другом космические нити или филаменты.

“Нити походят на мосты, соединяющие более плотные области космической сети. Это просто, если представить обычные нитки, которые связаны друг с другом в виде паутины”, – продолжает Бехнам.


Астрономам давно известно, что у галактик, находящихся в менее плотных регионах, велика вероятность наличия вспышек активного звездообразования (во многом как у Млечного пути), в то время как галактики в более плотных регионах формируют звезды не так активно.

“А вот роль промежуточного пространства, окружающего галактики и, в частности, роль филаментов в ранней Вселенной оставались для нас тайной”.

Отправной точкой для решения этого вопроса для исследователей стали два обзора гигантских областей космической паутины COSMOS и HiZELS. Затем исследования продолжились, основываясь на данных от нескольких “обычных” телескопов (Hubble, VLT, UKIRT и Subaru). При анализе результатов был применен новый вычислительный метод, который помог идентифицировать филаменты, которые, в свою очередь, помогли ученым изучить роль космической паутины в целом. В результате этого удалось установить, что галактики, находящиеся в космических сетях или филаментах активнее рождают новые звезды. Другими словами, в далекой Вселенной развитие галактик, скорее всего, было ускорено как раз из расположением в нитях.

“Возможно, что такие нити предварительно “обрабатывают” галактики, ускоряя их развитие, попутно направляя их к галактическим кластерам, где они полностью изменяются под действием плотной окружающей среды и становятся мертвыми галактиками. Наши результаты также показывают, что такое повышение уровня звездообразования происходит, вероятнее всего, в результате взаимодействия галактика-галактика в филаментах”.


В связи с тем, что подобные расчеты чаще всего сталкиваются с определенными сложностями при числовом моделировании, эти исследования обычно ограничиваются местной Вселенной. Однако в текущих исследованиях астрофизики сосредоточили свое внимание на отдаленной Вселенной, когда ее возраст был приблизительно равен половине текущего.

“Мы были страшно удивлены той важной ролью, которую играли филаменты при формировании галактик и их развитии. Процессы звездообразования происходят в них существенно быстрее. Нити, вероятно, увеличивают шанс гравитационного взаимодействия между нашей местной Вселенной, а это значит, что этот процесс продолжает протекать и в настоящее время”.

В дальнейшем исследователи планируют распространить свои результаты на другие эпохи Вселенной, чтобы затем получить своеобразные срезы того, какую роль играли космические сети в формировании галактик при разном возрасте Вселенной.

По информации Калифорнийского университета.

Источник: www.theuniversetimes.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.