Далёкие предки современных жителей планеты Земля верили, что именно она является самым огромным в мироздании объектом, а небольшие по размерам Солнце и Луна день за днём крутятся вокруг неё по небосклону. Самыми маленькими образованиями в космосе им казались звёзды, которые сравнивались с крошечными светящимися точками, прикреплёнными к небесной тверди. Прошли века, и взгляды человека на строение Вселенной изменились кардинальным образом. Так что ответят теперь современные учёные на вопрос, какой самый большой космический объект?
Возраст и строение Вселенной
Согласно последним данным науки, наша Вселенная существует около 14 миллиардов лет, именно этим периодом исчисляется её возраст. Начав своё существование в точке космической сингулярности, где плотность материи была невероятно велика, она, постоянно расширяясь, достигла теперешнего состояния. На сегодняшний день считается, что Вселенная строится из обычного и привычного нам вещества, из которого состоят все видимые и воспринимаемые приборами астрономические объекты, всего лишь на 4,9%.
Раньше, исследуя космос и движение небесных тел, древние астрономы имели возможность основываться только на собственных наблюдениях, используя при этом лишь нехитрые измерительные приборы. У современных учёных, чтобы осознать строение и размеры разнообразных образований во Вселенной, есть искусственные спутники, обсерватории, лазеры и радиотелескопы, самые хитрые по устройству датчики. На первый взгляд кажется, что с помощью достижений науки ответить на вопрос о том, какой самый большой космический объект, совсем не сложно. Однако это совсем не так легко, как представляется.
Где много воды?
По каким параметрам судить: по размерам, массе или количеству? К примеру, самое крупное облако воды в космосе обнаружено от нас на расстоянии, которое свет проходит за 12 миллиардов лет. Общее количество этого вещества в виде пара в данной области Вселенной превышает все запасы земных океанов в 140 триллионов раз. Водяных испарений там в 4 тысячи раз больше, чем содержится во всей нашей галактике, называемой Млечный Путь. Учёные считают, что это древнейшее скопление, образовавшееся задолго до тех времён, когда наша Земля как планета явилась миру из солнечной туманности. Этот объект, по праву относимый к гигантам Вселенной, появился почти сразу после её рождения, всего по прошествии какого-то миллиарда лет или, может, чуть более.
Где сконцентрирована самая большая масса?
Вода, как предполагается, является старейшим и самым распространённым элементом не только на планете Земля, но и в глубинах космоса. Выходит, какой самый большой космический объект? Там, где больше всего воды и прочего вещества? Но это не совсем так. Упомянутое облако пара существует лишь потому, что сконцентрировано вокруг наделённой огромной массой чёрной дыры и удерживается силой её притяжения. Гравитационное поле рядом с подобными телами оказывается настолько сильным, что никакие объекты не способны покинуть их пределы, даже если они движутся со световой скоростью. Подобные «дыры» Вселенной именно потому и называются чёрными, что кванты света не в состоянии преодолеть гипотетическую линию, именуемую горизонтом событий. Поэтому их невозможно увидеть, но огромная масса данных образований постоянно даёт о себе знать. Размеры чёрных дыр чисто теоретически могут быть не очень большими ввиду их фантастической плотности. При этом в небольшой точке пространства концентрируется невероятная масса, отсюда, согласно законам физики, возникает и гравитация.
Ближайшие к нам чёрные дыры
Наш родной Млечный путь относится учёными к спиралевидным галактикам. Ещё древние римляне именовали её «молочной дорогой», так как с нашей планеты она имеет соответствующий вид белой туманности, распростёртой на небе в черноте ночи. А греки придумали целую легенду о появлении данного скопления звёзд, где оно представляет собой брызнувшие из грудей богини Геры молоко.
Как и у многих других галактик, существующая в центре Млечного пути чёрная дыра является сверхмассивным образованием. Называют её «Стрелец А-звезда». Это настоящее чудовище, которое буквально пожирает собственным гравитационным полем всё вокруг себя, скапливая в своих пределах огромные массы вещества, количество которого постоянно прибывает. Однако, близлежащая область именно по причине существования в ней указанной втягивающей воронки оказывается очень удачным местом для появления новых звёздных образований.
В местную группу вместе с нашей входит и галактика Андромеды, которая является ближайшей к Млечному Пути. Она тоже относится к спиральным, но в несколько раз больше и включает в себя около триллиона звёзд. Впервые в письменных источниках древних астрономов о ней упоминалось в трудах персидского учёного Ас-Суфи, жившего более тысячелетия тому назад. Это огромнейшее образование представилось упомянутому астроному как маленькое облачко. Именно за свой вид с Земли галактику также часто именуют Туманностью Андромеды.
Даже гораздо позднее учёные не могли себе представить масштабов и величины данного скопления звёзд. Они долго наделяли это космическое образование сравнительно небольшими размерами. Значительно приуменьшалось также расстояние до галактики Андромеды, хотя на самом деле неблизкий путь до неё составляет, по данным современной науки, дистанцию, которую даже свет преодолевает за период более двух тысяч лет.
Сверхгалактика и скопления галактик
Самым большим объектом в космосе можно было бы считать гипотетическую сверхгалактику. О существовании её выдвигались теории, но физическая космология современности считает неправдоподобным образование подобного астрономического скопления из-за невозможности гравитационных и прочих сил удержать её как единое целое. Однако сверхскопление галактик существует, и на сегодняшний день подобные объекты считаются вполне реальными.
Яркая точка на небе, но не звезда
Продолжая поиски примечательного в космосе, зададим теперь вопрос по-другому: какая самая большая звезда на небе? И снова не сразу найдём подходящий ответ. Приметных объектов, которые можно выделить невооружённым глазом в прекрасную погожую ночь, множество. Один - из них Венера. Эта точка на небосводе, пожалуй, ярче всех прочих. По интенсивности свечения она в несколько раз превосходит близкие к нам планеты Марс и Юпитер. Она уступает по яркости только Луне.
Однако Венера - совсем не звезда. Но древним подобную разницу заметить было очень сложно. Невооружённым глазом отличить горящие сами по себе звёзды и светящиеся отражёнными лучами планеты трудновато. Но даже в античные времена, например, греческие астрономы понимали разницу между этими объектами. Они называли планеты «блуждающими звёздами», так как перемещались те с течением времени по петлеобразным траекториям, в отличие от большинства ночных небесных красавиц.
Нечего удивительного, что Венера выделяется среди прочих объектов, ведь это вторая планета от Солнца, причём ближайшая к Земле. Теперь учёные выяснили, что небо самой Венеры сплошь покрыто густыми облаками и имеет агрессивную атмосферу. Всё это прекрасно отражает солнечные лучи, чем и объясняется яркость данного объекта.
Звёздный гигант
Самое крупное светило, обнаруженное на сегодняшний день астрономами, превышает по размерам Солнце в 2100 раз. Оно испускает малиновое свечение и находится в Этот объект расположен от нас на расстоянии четырёх тысяч световых лет. Специалисты называют её VY Большого Пса.
Но крупной звезда является только по размерам. Исследования показывают, что плотность её на самом деле ничтожно мала, а масса всего в 17 раз превышает вес нашего светила. Зато свойства этого объекта вызывают в научных кругах ожесточённые споры. Предполагается, что звезда расширяется, но со временем теряет яркость. Многие из специалистов высказывают также мнение, что огромные размеры объекта на самом деле в некотором роде лишь только кажутся таковыми. Оптическая иллюзия возникает за счёт туманности, обволакивающей истинные формы звезды.
Загадочные объекты космоса
Что такое квазар в космосе? Подобные астрономические объекты оказались для учёных прошлого века большой головоломкой. Это очень яркие источники света и радиоизлучения с относительно небольшими угловыми размерами. Но, несмотря на это, своим свечением они затмевают целые галактики. Но в чём причина? Предполагается, что в данных объектах располагаются сверхмассивные чёрные дыры, окружённые грандиозными газовыми облаками. Гигантские воронки поглощают в себя материю из космоса, за счёт чего постоянно увеличивают свою массу. Подобное втягивание и приводит к мощному свечению и, как следствие, к огромной яркости, возникающей в результате торможения и последующего нагревания газового облака. Считается, что масса подобных объектов превышает солнечную в миллиарды раз.
Гипотез об этих удивительных объектах высказывается множество. Некоторые считают, что это ядра молодых галактик. Но самым интригующим кажется предположение о том, что квазаров во Вселенной уже не существует. Дело в том, что свечение, которое земные астрономы могут наблюдать на сегодняшний день, достигало нашей планеты слишком длительный период. Считается, что ближайший к нам квазар располагается на расстоянии, которое свету пришлось преодолевать за тысячу миллионов лет. А это значит, что на Земле есть возможноть видеть лишь только «призраки» тех объектов, которые существовали в глубоком космосе в невероятно отдалённые времена. А тогда наша Вселенная была значительно моложе.
Тёмная материя
Но это далеко не все из тайн, которые хранит необъятный космос. Ещё более загадочной является «тёмная» его сторона. Обычного вещества, называемого барионной материей, как уже упоминалось, во Вселенной совсем немного. Большая часть её массы состоит, как на сегодняшний день высказываются предположения, из тёмной энергии. А 26,8% занимает тёмная материя. Подобные частицы неподвластны физическим законам, поэтому обнаружить их слишком сложно.
Данная гипотеза ещё до конца не подтверждена строгими научными данными, но возникла при попытке дать объяснение чрезвычайно странным астрономическим явлениям, связанным со звёздной гравитацией и эволюцией Вселенной. Всё это предстоит выяснить лишь в будущем.
Вселенная огромна. Нам трудно вообразить ее истинные размеры. Ученые говорят, что с момента Большого взрыва она разрослась настолько, что у нее . Мы не можем видеть всю Вселенную, но те ее места, которые открыты для нашего взора тоже содержат множество тайн, загадок и прочих необычных вещей. В прошлом мы уже писали о . Сегодня поговорим об одиночных: начиная от самого большого астероида и заканчивая самой большой галактикой в видимом нами пространстве космоса.
Выглядит жутковато, да?
Справка: Один световой год — это единица измерения расстояния в астрономии, равная расстоянию, которое свет проходят в вакууме за один земной год.
Самый большой астероид в Солнечной системе
Такой астероид может натворить много дел.
Ранее самым большим астероидом Солнечной системы являлась Церера . Диаметр объекта составляет около 950 километров. Вторым по размеру считалась Паллада с диаметром 512 километров. А Веста занимала третью строчку самых больших из известных астероидов Солнечной системы, уступая по размерам Палладе, но обгоняя ее по массе.
После того, как ученые перевели в разряд карликовых планет, Паллада стала занимать верхнюю строчку самых больших (по размерам) астероидов в Солнечной системе. Однако астрономы уточнили размеры Весты и оказалось, что она больше Паллады. Диаметр Весты составляет 530 километров. Таким образом, Веста стала не только самым большим, но и самым массивным астероидом нашей Солнечной системы.
Самый большой спутник планеты в Солнечной системе
Сравнительные размеры Ганимеда с другими спутниками Солнечной системы и Землей
Спутник газового гиганта Юпитера Ганимед является самым большим спутником в Солнечной системе. Его диаметр составляет 5268 километров.
Ганимед является одним из четырех самых крупных спутников Юпитера, которые наряду с Ио, Европа и Каллисто первым открыл итальянский математик, философов и астроном Галилео Галилей. Имя Ганимед вплоть до середины 20-го века не использовалось. Галилей называл открытые им спутники «планетами Медичи», а сам Ганимед — Юпитер III или «третий спутник Юпитера».
Ученые считают, что под поверхностью Ганимеда , воды в котором содержится гораздо больше, чем на Земле.
Самый большой спутник экзопланеты
У звезды WASP-12, расположенной на расстоянии в 870 световых лет от нас, находится экзопланета . Напомним, что экзопланетами называют планеты, которые находятся вне Солнечной системы.
В 2012 году планету WASP-12b исследовали российские ученые. Они предположили, что у нее есть спутник . Такая возможность была основана на анализе яркости (блеска) звезды. По особенностям изменений блеска можно рассчитать, какую долю площади диска звезды покрывает спутник. Ученые считают, что спутник имеет радиус 0,57 радиуса Юпитера (он в 6,4 раза превышает размеры Земли). Такой большой размер и позволил предположить о существовании спутника.
Самая большая планета в Солнечной системе
Сравнение размеров Юпитера и Земли.
С диаметром 142 984 километра Юпитер является самой большой планетой Солнечной системы. Наряду с Сатурном, Ураном и Нептуном, Юпитер классифицируется как газовый гигант.
Масса Юпитера в 318 раз больше массы Земли. Он в 2,5 раза тяжелее всех остальных планет Солнечной системы вместе взятых. Гигант находится на расстоянии около 770 миллионов километров от Солнца и совершает полный оборот вокруг светила примерно за 11,9 земного года.
Пожалуй, самой известной особенностью Юпитера является его (БКП) – ураган, который продолжается на планете более 300 лет. Диаметр Пятна больше диаметра Земли.
Самая большая каменистая экзопланета
Художественное представление планеты BD+20594 b
Самая большая каменистая экзопланета была обнаружена космическим телескопом «Кеплер» в 2016 году в созвездии Овна, что в 500 световых лет от нас. Объект, получивший обозначение BD+20594b, тяжелее Земли примерно в 16 раз и обладает радиусом в 2,2 раза больше земного.
Ранее самой большой каменистой экзопланетой считался Kepler-10 c. говорили, что эта планета обладает радиусом, который в 2,35 раза больше земного, а ее масса примерно в 17 больше, чем у Земли. Однако более точные расчеты, проведенные в 2017 году, позволили установить, что планета Kepler-10c всего в 7,4 раза тяжелее Земли, а ее состав скорее ближе к газовым гигантам.
Самый большой газовый гигант вне Солнечной системы
Самый большой газовый гигант.
Определить самую большую экзопланету класса газовый гигнат – задача не из простых. Ученым необходимо учесть множество вещей. Например, в космосе существуют объекты настолько огромные, что их сложно назвать планетами. Они скорее похожу на звезду. В то же время их масса меньше минимально необходимой для поддержания ядерных реакций горения водорода и превращения в звезду. Такие объекты принято называть субзвездными .
Предположительно самой большой экзопланетой класса газовый гигант среди обнаруженных на данный момент является HD 100546 b, открытая в 2013 году. Она находится в 337 световых годах от Земли. Ученые считают, что HD 100546 b в 6,9 раз крупнее и в 20 раз тяжелее Юпитера.
Самая большая звезда во Вселенной
Глубокий бездонный космос.
В настоящее время самой большой звездой не только в нашей галактике Млечный Путь, но и в известной Вселенной является красный гипергигант UY Щита. Она находится примерно в 9500 световых лет от нас. По оценкам ученых, радиус UY Щита равен 1708 радиусам Солнца, однако он постоянно меняется и может достигать 2100 солнечных радиусов. Диаметр звезды составляет 2,4 миллиарда километров.
Размер нашего Солнца и звезды UY Щита (с увеличением в 7 раз)
Для понимания: если Солнце нарисовать маленьким кружочком диаметром 1 мм, то для UY Щита нужен будет круг диаметром 1,7-2,1 метра! Если поместить UY Щита в центр Солнечной системы, то ее фотосфера (излучающий слой звездной атмосферы) охватит орбиту Юпитера.
По современным оценкам астрономов, звезда UY Щита в 340 000 раз более яркая, чем наше Солнце.
У астрономов существует понятие "самого большого объекта во Вселенной". Этот статус периодически присваивается то одному, то другому объекту, но само их наличие уже является сенсацией. О каких же "гигантах" идет речь и где они располагаются? И какой из них действительно "самый-самый"? Вот результаты некоторых последних астрономических открытий.
Ученые выяснили возраст Вселенной
Супервойд
Это самое большое холодное пятно во Вселенной находится в южной части созвездия Эридан. Протяженность пятна составляет 1,8 миллиарда световых лет. Хотя "void" означает по-английски "пустота", это название для данной области космоса не совсем справедливо. Просто здесь расположено примерно на 30 процентов меньше галактических скоплений, чем в окружающем их пространстве.
Холодные пятна заполнены космическим реликтовым микроволновым излучением. Но пока ученым не совсем ясно, как они возникают. Одна из версий гласит, что это следы черных дыр параллельных вселенных. Но другая гипотеза утверждает, что это результат прохождения протонов через войды: проходя через пустое пространство, частицы теряют свою энергию… Правда, не исключено, что между холодными пятнами и войдами вообще нет никакой связи.
Суперблоб
В 2006 году титул самого большого объекта во Вселенной был присужден космическому "пузырю" (блобу) протяженностью 200 миллионов световых лет, представляющему собой гигантское скопление газа, пыли и галактик. Любопытно, что галактики в этом скоплении, напоминающем по форме медузу, располагаются между собой в четыре раза плотнее, чем обычно во Вселенной.
Скопления галактик и газовых шаров внутри гигантского пузыря называют пузырями Лиман-Альфа. По мнению ученых, они сформировались примерно через 2 миллиарда лет после Большого взрыва.
Что же до самого суперблоба, то он, вероятно, образовался, когда массивные звезды, существовавшие еще на заре космоса, превратились в сверхновые, высвободив при этом гигантский объем газа.
Возможно, суперблоб — один из самых древних космических объектов. В нем скапливается так много газа, что со временем из него станут образовываться все новые и новые галактики.
Великая стена CfA2
Она была открыта американским астрофизиком Маргарет Джоан Геллер и Джоном Питером Хучрой в процессе изучения эффекта красного смещения для Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики. Длина CfA2 составляет 500 миллионов световых лет, а ширина — 16 миллионов световых лет. Название "Великая Стена" дано этому космическому региону, так как по форме он напоминает Великую Китайскую стену.
Не исключено, что протяженность CfA2 может быть еще больше — 750 миллионов световых лет. Но точные параметры назвать пока нельзя, так как "стена" частично находится в "зоне избегания" — она закрыта плотными скоплениями газа и пыли, что способствует искажению оптических длин волн.
Великая стена Слоуна
Она была обнаружена в 2003 году в рамках проекта Слоановского цифрового небесного обзора, подразумевающего научное картографирование галактик с целью определения наличия самых крупных объектов во Вселенной. Этот объект состоит из нескольких сверхскоплений, общая протяженность которых составляет 1,4 миллиарда световых лет.
Хотя, согласно космологическому принципу, во Вселенной не могут существовать объекты размером более 1,2 миллиарда световых лет, наличие Великой стены Слоуна полностью опровергает эту теорию.
Кстати, некоторые скопления, входящие в состав Великой стены Слоуна, обладают весьма интересными характеристиками. Так, одно из них имеет ядро из галактик, со стороны выглядящее как гигантские усики. Внутри другого происходит процесс тесного взаимодействия и слияния галактик.
Гигантское гамма-кольцо
Гигантское галактическое гамма-кольцо (Giant GRB Ring) на сегодняшний день считается вторым самым крупным объектом во Вселенной. Его протяженность составляет 5 миллиардов световых лет.
Обнаружен объект был так. Изучая всплески гамма-излучения, образующиеся в результате гибели массивных звезд, астрономы обратили внимание на серию из девяти всплесков, источники которых располагались на одинаковом расстоянии от Земли. Они образовывали на небосводе кольцо, которое в 70 раз превышало диаметр полной Луны.
Была выдвинута гипотеза, что гамма-кольцо может являться проекцией некоей сферы, вокруг которой все всплески гамма-излучения происходили в относительно короткий период времени — около 250 миллионов лет.
Но что могло создать такую сферу? Одна из теорий гласит, что галактики группируются вокруг областей с большой концентрацией темной материи. Но на самом деле точная причина образования подобных структур так и остается неизвестной.
27 октября 2015, 15:38Древние пирамиды, самый высокий в мире небоскреб в Дубае почти в полкилометра высотой, грандиозный Эверест – при одном взгляде на эти огромные объекты захватывает дух. И одновременно по сравнению с некоторыми объектами во вселенной они отличаются микроскопическими размерами.
Самый большой астероид
На сегодняшний день самым большим астероидом во вселенной считается Церера: его масса составляет почти треть всей массы пояса астероидов, а диаметр – свыше 1000 километров. Астероид настолько большой, что иногда его называют «карликовой планетой».
Самая большая планета
Самая большая планета во Вселенной – это TrES-4. Ее обнаружили в 2006 году, и располагается она в созвездии Геркулес. Планета под названием TrES-4 вращается вокруг звезды, которая находится на расстоянии около 1400 световых лет от планеты Земля.
Сама планета TrES-4 – шар, который состоит преимущественно из водорода. Ее размеры в 20 раз превосходят размеры Земли. Исследователи утверждают, что диаметр обнаруженной планеты практически в 2 раза (точнее в 1,7) больше диаметра Юпитера (это самая большая планета Солнечной системы). Температура TrES-4 около 1260 градусов по Цельсию.
Самая большая черная дыра
С точки зрения площади черные дыры не такие уж большие. Однако, если учитывать их массу, эти объекты – самые большие во вселенной. А самая большая черная дыра в космосе – квазар, масса которого в 17 миллиардов раз (!) больше массы Солнца. Это огромная черная дыра в самом центре галактики NGC 1277, объект, который больше, чем вся Солнечная система – его масса составляет 14% от совокупной массы целой галактики.
Самая большая галактика
Так называемые «супер галактики» - это несколько галактик, слитых воедино и расположенных в галактических «кластерах», скоплениях галактик. Самая большая из таких «супер галактик» - IC1101, которая в 60 раз больше галактики, где находится наша Солнечная система. Протяженность IC1101 – 6 миллионов световых лет. Для сравнения, протяженность Млечного пути – всего лишь 100 тысяч световых лет.
Cамая крупная звезда во Вселенной
VY Большого Пса – самая крупная из известных звезда и одна из самых ярких звезд на небе. Это красный гипергигант, который располагается в созвездии Большого Пса. Радиус этой звезды больше радиуса нашего Солнца примерно в 1800-2200 раз, ее диаметр составляет примерно 3 миллиарда километров.
Огромные залежи воды
Астрономы обнаружили самые крупные и массивные запасы воды, которые когда-либо были найдены во Вселенной. Гигантское облако, которому около 12 миллиардов лет, содержит в 140 триллионов раз больше воды, чем содержат все океаны Земли вместе взятые.
Облако газообразной воды окружает супермассивную черную дыру, которая расположена на расстоянии 12 миллиардов световых лет от Земли. Это открытие показывает, что вода преобладала во Вселенной практически все время ее существования, сказали исследователи.
Самое большое скопление галактик
Эль-Гордо расположено на расстоянии более 7 миллиардов световых лет от Земли, поэтому то, что мы сегодня наблюдаем, это всего лишь ранняя ее стадия. Согласно исследователям, которые занимались этим галактическим скоплением, оно является самым крупным, самым горячим и выделяет больше всего излучения, чем любое другое известное скопление на этом же расстоянии, либо дальше.
Центральная галактика в центре Эль-Гордо невероятно яркая и имеет необычное голубое свечение. Авторы исследований предполагают, что эта экстремальная галактика является результатом столкновения и слияния двух галактик.
С помощью космического телескопа "Спитцер" и оптических изображений ученые оценили, что 1 процент общей массы скопления составляют звезды, а остальное - это горячий газ, который наполняет космическое пространство между звездами. Такое соотношение звезд к газу подобно соотношению и в других массивных скоплениях.
Супервойд
Совсем недавно ученые обнаружили самое большое холодное пятно во Вселенной (по крайней мере известной науке Вселенной). Оно расположено в южной части созвездия Эридан. Своей протяженностью в 1,8 миллиарда световых лет это пятно ставит ученых в тупик, потому что они даже предположить не могли, что такой объект может действительно существовать.
Несмотря на наличие слова «войд» в названии (с английского «void» означает «пустота») пространство здесь не совсем пустое. В этом регионе космоса расположено примерно на 30 процентов меньше скопления галактик, чем в окружающем их пространстве. По мнению ученых, войды составляют до 50 процентов объема Вселенной, и этот процент, по их же мнению, будет продолжать расти благодаря сверхсильной гравитации, которая притягивает к себе всю окружающую их материю. Интересным этот войд делают две вещи: его невообразимый размер и его отношение к загадочному холодному реликтовому пятну WMAP.
Суперблоб
В 2006 году титул самого большого объекта во Вселенной получил обнаруженный загадочный космический «пузырь» (или блоб, как их обычно называют ученые). Правда, титул этот он сохранил ненадолго. Этот пузырь протяженностью 200 миллионов световых лет представляет собой гигантское скоплением газа, пыли и галактик.
Каждая из трех «щупалец» этого пузыря содержит галактики, которые располагаются между собой в четыре раза плотнее между собой, чем обычно во Вселенной. Скопление галактик и газовых шаров внутри этого пузыря носят название пузыри Лиман-Альфа. Считается, что эти объекты образовались примерно через 2 миллиарда лет после Большого взрыва и являются настоящими реликтами древней Вселенной.
Сверхскопление Шепли
Многие годы ученые считают, что наша галактика Млечный Путь со скоростью 2,2 миллиона километра в час притягивается через Вселенную к созвездию Центавра. Астрономы теоретизируют, что причиной этому является Великий аттрактор (Great Attractor), объект с такой силой гравитации, которой достаточно аж для того, чтобы притягивать к себе целые галактики. Правда, выяснить, что же это за объект, ученые долгое время не могли, так как объект этот расположен за так называемой «зоной избегания» (ZOA), области неба около плоскости Млечного Пути, где поглощение света межзвездной пылью настолько велико, что невозможно разглядеть, что за ней находится.
Как только ученые решили заглянуть поглубже в космос, они вскоре обнаружили, что «великим космическим магнитом» является куда больший объект, чем ранее считалось. Этим объектом является сверхкластер Шепли.
Сверхкластер Шепли, является сверхмассивным скоплением галактик. Он настолько огромен и обладает настолько мощным притяжением, что нашу собственную галактику. Состоит сверхскопление из более 8000 галактик с массой более 10 миллионов Солнц. Каждая галактика в нашем регионе космоса в настоящий момент притягивается этим сверхкластером.
Сверхскопление Laniakea
Галактики, как правило, объединены в группы. Эти группы называются скоплениями. Регионы космоса, где эти скопления более плотно расположены между собой, носят название сверхскоплений. Ранее астрономы проводили картографирование этих объектов путем определения их физического нахождения во Вселенной, однако недавно был придуман новый способ картографирования локального пространства, проливший свет на ранее неизвестные астрономии данные.
Новый принцип картографирования локального пространства и находящихся в нем галактик основан не столько на вычислении физического расположения объекта, сколько на измерении оказываемого им гравитационного воздействия.
Первые результаты исследования наших местных галактик с использованием нового метода исследования уже получены. Ученые, на основе границ гравитационного потока, отмечают новое сверхскопление. Важность этого исследования заключается в том, что оно позволит нам лучше понять, где же наше место во Вселенной. Ранее считалось, что Млечный Путь находится внутри сверхскопления Девы, однако новый метод исследования показывает, что этот регион является лишь рукавом еще более крупного сверхскопления Laniakea - одного из самых больших объектов во Вселенной. Он простирается на 520 миллионов световых лет, и где-то внутри него находимся мы.
Великая стена Слоуна
Впервые Великая стена Слоуна была обнаружена в 2003 году в рамках проекта Слоановского цифрового небесного обзора - научного картографирования сотен миллионов галактик, для определения наличия самых крупных объектов во Вселенной. Великая стена Слоуна является гигантским галактическим филаментом, состоящим из нескольких сверхскоплений, распределяющихся по Вселенной, как щупальца гигантского осьминога. Благодаря своей длине в 1,4 миллиарда световых лет, «стена» когда-то считалась самым большим объектом во Вселенной.
Сама Великая стена Слоуна не так изучена, как сверхскполения, которые находится внутри нее. Некоторые из этих сверхскоплений интересны сами по себе и заслуживают отдельного упоминания. Одно, например, имеет ядро из галактик, которые вместе со стороны выглядят как гигантские усики. Другое сверхскопление имеет очень высокий уровень взаимодействия галактик, многие из которых сейчас проходят период слияния.
Группа квазаров Huge-LQG7
Квазары - это высокоэнергетические астрономические объекты, расположенные в центре галактик. Считается, что центром квазаров являются сверхмассивные черные дыры, которые вытягивают на себя окружающую материю. Это приводит к огромному излучению, мощность которого в 1000 раз больше всех звезд внутри галактики. В настоящий момент третьим самым крупным объектом во Вселенной считается группа квазаров Huge-LQG, состоящая из 73 квазаров, разбросанных на более 4 миллиардов световых лет. Ученые считают, что эта столь массивная группа квазаров, а также аналогичные ей, являются одними из основных предшественников и источников самых крупных объектов во Вселенной, таких как, например, Великая стена Слоуна.
Гигантское гамма-кольцо
Растянувшееся на 5 миллиардов световых лет Гигантское галактическое гамма-кольцо (Giant GRB Ring) является вторым самым крупным объектом во Вселенной. Помимо невероятного размера, этот объект привлекает к себе внимание благодаря своей необычной форме. Астрономы, изучая всплески гамма-лучей (огромные всплески энергии, которые образуются в результате гибели массивных звезд), обнаружили серию из девяти всплесков, источники которых находились на одинаковом расстоянии до Земли. Эти всплески образовали на небосводе кольцо, в 70 раз превышающий диаметр полной Луны.
Великая стена Геркулес - Северная Корона
Самый большой объект во Вселенной тоже был обнаружен астрономами в рамках наблюдения за гамма-излучением. Этот объект, получивший название Великая стена Геркулес - Северная Корона, простирается на 10 миллиардов световых лет, что делает его в два раза больше Гигантского галактического гамма-кольца. Так как самые яркие всплески гамма-излучения производят более крупные звезды, обычно расположенные в областях космоса, где содержится больше материи, астрономы каждый раз метафорически рассматривают каждый такой всплеск как укол иголки в нечто более крупное. Когда ученые обнаружили, что в области космоса в направлении созвездий Геркулеса и Северной Короны слишком часто происходят всплески гамма-излучения, они определили, что здесь имеется астрономический объект, представляющий собой, вероятнее всего, плотную концентрацию галактических скоплений и другой материи.
Космическая паутина
Ученые считают, что расширение Вселенной происходит не случайным образом. Есть теории, согласно которым все галактики космоса организованы в одну невероятных размеров структуру, напоминающую нитевидные соединения, объединяющие между собой плотные области. Эти нити рассеяны между менее плотными войдами. Эту структуру ученые называют Космической паутиной.
По мнению ученых, паутина сформировалась на очень ранних этапах истории Вселенной. Ранний этап формирования паутины происходил нестабильно и неоднородно, что впоследствии помогло образованию всего того, что сейчас имеется во Вселенной. Считается, что «нити» этой паутины сыграли большую роль в эволюции Вселенной, благодаря которым эта эволюция ускорилась. Галактики, находящиеся внутри этих нитей, имеют существенно более высокий показатель звездообразования. Кроме того, эти нити являются своего рода мостиком для гравитационного взаимодействия между галактиками. После своего формирования в этих нитях, галактики направляются к галактическим скоплениям, где в итоге со временем умирают.
Только недавно ученые начали понимать, чем же на самом деле является эта Космическая паутина. Более того, они даже обнаружили ее присутствие в излучении исследуемого ими далекого квазара. Квазары, как известно, являются самыми яркими объектами Вселенной. Свет одного из них направился прямиком к одной из нитей, что разогрело находящиеся в ней газы и заставило их светиться. На основе этих наблюдений ученые провели нити между другими галактиками, составив тем самым картинку «скелета космоса».
Не всегда люди, глядя на небо, могут представить себе истинные размеры Солнца. Да что тут говорить, даже размеры самой Земли сложно вообразить, когда стоишь на её поверхности. Люди привыкли к тому, что жучки, котики и собачки – маленькие, а они сами большие и сильные, возможно, чуть меньше слонов, но всё равно большие. В космических же масштабах человека нельзя даже сравнить с бактерией. Если учесть, что наша планета вмещает 7,7 миллиарда людей, живущих на 30% её территории (всё остальное занимает Мировой океан), то каждый человек по отдельности уже напоминает песчинку. А ведь Земля даже не самая большая планета в Солнечной системе. Но если я вам сейчас назову цифру 2,4 миллиарда километров, то вы вряд ли сможете представить насколько это много или мало. Поэтому мы с вами начнём рассматривать самые крупные объекты во Вселенной с самых доступных человеку примеров, чтобы вам было с чем сравнивать.
Все мы с вами знаем, что жуки – это маленькие насекомые, размером максимум с ноготь. Однако некоторые виды жуков могут достигать 15-17 сантиметров в длину. Например, длина тела дровосеков-титанов варьируется в пределах 8-17 сантиметров, но по некоторым данным может достигать 21 сантиметра. Средний рост человека колеблется от 170 до 180 сантиметров. Это означает, что люди всего в 10 раз больше небольших жуков, а это ничто в масштабах Вселенной и скоро вы в этом убедитесь. Кстати, самый большой работоспособный телефон на Земле – копия Samsung SCH-R450, созданная компанией Cricket. Размеры телефона 4,5×3,5×0,74 метра. Самое крупное наземное животное в мире – это африканский слон. Самцы данного вида достигают от 6 до 7,5 метра в длину и до 3,8 метра в высоту. А самым крупным живым существом на нашей планете считается голубой (или синий) кит. Размер животного доходит до 30 метров в длину, а вес – до 200 тонн. То есть, чтобы получить длину кита нужно приблизительно семнадцать человек.
Самое высокое здание в мире находится в городе Дубай, Объединённые Арабские Эмираты. Бурдж-Халифа (так называется постройка) возвышается на 828 метров над землёй. Чтобы вы долго не считали – это примерно 28 китов или 480 людей. В Саудовской Аравии на данный момент идёт строительство здания Бурдж-Джидда, высота которого должна будет составлять 1 007 метров. Если взять десять тысяч таких башен и поставить их друг на друга, то мы получим протяжённость Российской Федерации с запада на восток, а именно 10 000 километров. Это больше, чем радиус нашей планеты, стандартизированное экваториальное значение которого равняется 6 378 км. Длина экватора (воображаемой линии, проходящей посередине Земного шара, и разделяющей его на два полушария) – 40 075 километров.
Теперь мы приближаемся к самому интересному. Наша Солнечная система состоит не только из Солнца и планет. Кто-то, конечно, сразу дополнит, что есть ещё спутники и астероиды. А те, кто последние десятилетия следил за астрономическими открытиями и спорами, знают ещё и про существование карликовых планет. Но мы разберём всё подробно. Начнём с того, что в 1801 году итальянским астрономом Джузеппе Пиацци (Giuseppe Piazzi) была открыта карликовая планета Церера (Ceres). Она целое десятилетие ошибочно считалась полноценной планетой, затем её классифицировали как астероид, и только в 2006 году она заняла своё место среди карликовых планет. Церера раньше считалась самым крупным астероидом. Диаметр данной карликовой планеты составляет 945-950 километров. Теперь же самым большим астероидом Солнечной системы считается Веста (Vesta) с диаметром 525,5 км.
Плутон (Pluto) же, в отличие от Цереры, которая в XXI веке получила «повышение», имеет более грустную историю. Со дня своего открытия в 1930 году и до 2006 года считалось, что Плутон является девятой планетой Солнечной системы. Однако Международный астрономический союз решил пересмотреть понятие «планета» в середине первого десятилетия XXI века. По новой классификации Плутон стал самой крупной карликовой планетой наряду с Эридой (Eris). Диаметр двух объектов составляет 2 376 и 2 326 километров соответственно. Для сравнения: диаметр Луны – 3 474 километра. Самый же крупный спутник в Солнечной системе вращается вокруг Юпитера (Jupiter) и называется Ганимед (Ganymede). Это один из четырёх спутников, обнаруженных ещё Галилео Галилеем (Galileo Galilei) в 1610 году. Его диаметр равен 5 268 километрам.
Но все объекты, рассмотренные выше, как вы понимаете, даже меньше Земли, а ведь мы собрали здесь, чтобы узнать о самых крупных объектах во Вселенной. Начнём с Юпитера – самой большой планеты Солнечной системы. Диаметр данного газового гиганта составляет примерно 139 822 километра. Определить самую большую экзопланету (так называют планеты, которые находятся вне Солнечной системы) во Вселенной – задача довольно трудная, так как некоторые газовые гиганты настолько крупные, что они похожи на звёзды, но их масса недостаточна для поддержания ядерных реакций горения водорода и превращения в звезду. Считается, что HD 100546 b, обнаруженная в 2013 году, является самой крупной из известных экзопланет с диаметром в 6,9 раз больше, чем у Юпитера. Диаметр Солнца, ближайшей к Земле звезды, составляет десять диаметров Юпитера (или 109 диаметров Земли) – 1,392 миллиона километров. Масса Солнца составляет 99,866 % от суммарной массы всей Солнечной системы.
Однако если вы считаете, что Солнце – это большой объект, то я вас разочарую. Самая большая известная звезда во Вселенной – это красный гипергигант UY в созвездии Щита (UY Scuti). Данная звезда имеет диаметр 2,4 миллиарда километров, что в 1 700 раз больше, чем у Солнца! Представьте, что вы нарисовали мелом на асфальте кружок диаметром 1 мм (считайте, просто поставили точку), так вот UY Щита будет представлена кругом диаметром почти два метра. Если поместить UY Щита в центр Солнечной системы, то ее фотосфера (излучающий слой звёздной атмосферы) охватит орбиту Юпитера. Но здесь есть ещё один интересный факт. Радиус красного гипергиганта NML Лебедя оценивают от 1 642 до 2 755 радиусов Солнца, а это значит, что в теории данная звезда может быть в полтора раза больше UY Щита.
Но зачем спорить о том, какая звезда больше, если это всё равно крошки по сравнению с чёрными дырами – областями пространства-времени, гравитационное притяжение которых настолько велико, что покинуть их не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света. В 2018 году был обнаружен объект, который получил довольно сложное название SDSS J140821.67+025733.2. На самом деле – это квазар – quasi-stellar radiosource, что в переводе на русский означает «похожий на звезду радиоисточник». Квазары находятся в центре активных галактик и являются одними из самых ярких объектов, известных во Вселенной, излучая в тысячу раз больше энергии, чем, например, Млечный путь (Milky Way – галактика, в которой мы живём). В центре квазаров находятся сверхмассивные чёрные дыры, поглощающие окружающее вещество, формируя аккреционный диск, который и является источником излучения. Диаметр SDSS J140821 равняется 1,17 триллиона километров или приблизительно одна десятая часть светового года.
Об астрономической единице «световой год» я вспомнил не случайно, а чтобы вы могли хотя бы примерно представить следующие величины. Наша с вами галактика Млечный путь имеет диаметр 105 700 световых лет, что в миллион раз больше диаметра SDSS J140821. А теперь посмотрите на картинку выше, потому что там изображена самая большая известная на данный момент галактика во Вселенной IC 1101. Её диаметр составляет от 4 до 6 миллионов световых лет. Галактика IC 1101 расположена примерно в одном миллиарде световых лет от нас. В ней содержится около 100 триллионов звёзд, в то время как в нашей галактике может содержаться от 200 до 400 миллиардов звёзд. Галактики же в свою очередь объединяют в скопления.
Сначала небольшая предыстория. Учёные уже давно заметили, что наша галактика с большой скоростью движется в определённом направлении, предположительно под действием гравитационных сил какого-то массивного скопления объектов. Данное скопление было решено условно назвать «Великий Аттрактор». Однако рассмотреть эту область долгое время не представлялось возможным из-за того, что она скрывалась за плоскостью Млечного пути. Лишь с появлением рентгеновских телескопов астрономам удалось изучить зону расположения Великого Аттрактора. Оказалось, что там гораздо меньше галактик, а значит гораздо меньше массы для создания необходимых гравитационных сил, чтобы притягивать Млечный путь и близлежащие галактики. Учёные начали всматриваться дальше. И на расстоянии 500-600 миллионов световых лет от Земли они нашли сверхмассивную структуру в районе сверхскопления Шепли, которое является самым массивным из 220 известных сверхскоплений галактик в обозримой вселенной. Оно содержит массу примерно в 10 000 раз большую, чем масса Млечного пути и в 4 раза большую, чем масса, наблюдаемая в области Великого Аттрактора. Тем не менее, даже эта находка не может полностью объяснить движение Млечного пути. Так что, вероятно, данные учёных до сих пор не полны. Большую роль также играет не до конца изученное распределение тёмной материи (центр тяжести её скоплений может не совпадать с центром тяжести местного сверхскопления), определяющее крупномасштабную структуру Вселенной.
В любом случае, читая такие цифры, уже трудно сказать, что человек – большое существо, правда? Но даже эти значения покажутся вам детскими, уже по окончании данного абзаца. Дело в том, что в космосе существуют такие образования, как войды (от английского void – «пустота»). Это обширные области между галактическими нитями, в которых отсутствуют или почти отсутствуют галактики и скопления, то есть относительно пустые области пространства. Учёные считают, что войды составляют до 50% объема Вселенной, и этот процент, по их же мнению, будет продолжать расти благодаря сверхсильной гравитации, которая притягивает к себе всю окружающую их материю. Самый же огромный подобный объект, зафиксированный человечеством, находится в южной части созвездия Эридан. Размеры Супервойда Эридана составляют 1,8 на 3 миллиарда световых лет. По мнению некоторых физиков, подобные реликтовые холодные пятна могут быть отражением другой вселенной, вызванным квантовой запутанностью между вселенными.
При этом огромными во Вселенной бывают не только пустые пространства, но и заполненные светом сверхмассивные скопления. Открытая в 2012 году, Громадная группа квазаров Huge-LQG, U1.27 является крупнейшим скоплением и насчитывает 73 квазара. Диаметр этого объекта составляет 4 миллиарда световых лет. Если вам это о чём-то скажет, то это приблизительно 38 триллионов километров. Данное скопление является одной из крупнейших структур в наблюдаемой Вселенной. 5 миллиардов световых лет. Именно такой диаметр Гигантского галактического гамма-кольца (Giant GRB Ring). Астрономы, изучая всплески гамма-лучей (огромные выбросы энергии, которые образуются в результате гибели массивных звезд), обнаружили серию из девяти всплесков, источники которых находились на одинаковом расстоянии от Земли, образовавших данную структуру. Само по себе «кольцо» – это лишь термин, описывающий визуальное представление этого явления при наблюдении с Земли. Скорее всего, гигантское гамма-кольцо является проекцией некоей сферы, вокруг которой в течение относительно небольшого периода времени (около 250 миллионов лет) и происходили выбросы гамма излучения. А теперь попробуйте немного отдохнуть, ведь мы приближаемся к самому невероятному объекту, настолько огромному, что даже супервойды на его фоне кажутся маленькими.
Самый крупный структурный объект во Вселенной был обнаружен астрономами в рамках наблюдения за гамма-излучением и получил одно из самых поэтических названий Великая стена Геркулес – Северная Корона (The Hercules–Corona Borealis Great Wall). Самое интересное, что такое имя объект получил благодаря филиппинскому подростку, который просто вписал его в «Википедию» сразу после новостей об обнаружении «стены» в ноябре 2013 года. Великая стена Геркулес – Северная Корона представляет собой галактическую нить или стену, состоящую из групп галактик, соединённых гравитацией, размер которой по наибольшему направлению составляет 10 миллиардов световых лет. Фактически данная структура занимает около 10% видимой Вселенной. Её обнаружение полностью перечеркнуло существующий космологический принцип однородности Вселенной. Это основное положение современной космологии, согласно которому каждый наблюдатель в один и тот же момент времени, независимо от места и направления наблюдения, обнаруживает во Вселенной в среднем одну и ту же картину. Масштаб, на котором должна проявляться однородность, составляет 250-300 миллионов световых лет. После обнаружения Громадной группы квазаров размером 4 миллиарда световых лет, что в 13,5 раза больше указанной величины, учёные насторожились. Однако существование Великой стены Геркулес – Северная Корона, которая крупнее установленного масштаба более чем в 30 раз, действительно поставила под сомнение космологический принцип. Кроме того, мы видим данную стену такой, какой она была около 10 миллиардов лет назад, то есть спустя 3,79 миллиарда лет после Большого Взрыва. Наличие такой огромной и массивной структуры на столь раннем этапе невозможно, исходя из существующей модели формирования Вселенной. А это значит, что учёные до сих пор ничего не знают о мире, в котором мы живём.
Хотя Великая стена Геркулес – Северная Корона является самым крупным структурным объектом во Вселенной, наша статья ещё не завершена. В астрономии существует такое понятие, как Космическая паутина. Считается, что все крупнейшие структуры, такие как нити, войды, сверхскопления, стены и так далее, формируют единую структуру, так сказать, «скелет Вселенной». В 2014 году была опубликована работа исследователей, которым удалось пронаблюдать нить космической паутины на большом космологическом расстоянии, «подсвеченную» квазаром. То есть свет, выбрасываемый чёрной дырой, «подогрел» материю нити и заставил её светиться. Паутина оказалась приблизительно в десять раз массивнее, чем предполагалось теоретически, и объяснения данному факту найти не удалось. Считается, что нити Космической паутины являются своего рода мостиком для гравитационного взаимодействия между галактиками.
Но мы с вами, скорее всего, никогда не узнаем о том, есть ли во Вселенной более крупные объекты, потому что люди не могут заглянуть за границы наблюдаемой Вселенной. На данный момент сопутствующее расстояние (расстояние, которое не изменяется во времени из-за расширения пространства) до самого удалённого наблюдаемого объекта (поверхности последнего рассеяния реликтового излучения) составляет примерно 14 миллиардов парсек или 46 миллиардов световых лет. Поэтому фактически наблюдаемая Вселенная для человечества представляет собой шар с центром в Солнечной системе, диаметр которого приблизительно 93 миллиарда световых лет.
Если проводить грубую аналогию, то наша планета – это лишь один атом небольшого винтика в кресле плывущего в океане танкера. Так, Земля является маленькой планетой Солнечной системы, которая, в свою очередь, входит в состав Млечного пути. Далее наша галактика вместе с галактикой Андромеды и галактикой Треугольника образуют Местную группу галактик (Local Group). Более 100 групп и скоплений галактик входит в состав суперскопления Девы (Virgo Supercluster), которая является частью стены или комплекса суперскоплений Рыб-Кита (Pisces–Cetus Supercluster Complex). Всё это теоретически связано Космической паутиной и вместе с космическими пустотами составляет наблюдаемую нами Вселенную.
