10 самых необычных объектов Вселенной, которые вызывают трепет у астрономов

Цитируя покойного Дугласа Адамса (автора серии книг «Автостопом по галактике»): «Космос велик. Вы просто не поверите, насколько он огромен, невероятно велик. Вы можете подумать, что вам долго идти от дома до аптеки, но этот путь – просто маленький орешек по сравнению с космосом». Сложно подобрать более верные слова, поскольку вселенная настолько велика, что она непостижима даже для самых знающих и непредубежденных людей.
Имея диаметр более 93 миллиардов световых лет, многие очень большие объекты до сих пор прячутся в космосе, ожидая, когда же их обнаружат.

В этом списке мы собрали самые массивные и причудливые объекты, найденные во вселенной. Многие из них на самом деле представляют собой совокупность объектов, соединенных огромной силой гравитации. Космос невероятно велик, а свет движется со скоростью 300 тысяч километров в секунду, что складывается в 9 461 000 000 000 км каждый год. Так что при такой скорости потребуется более 4 лет путешествия на максимальной скорости, чтобы достичь трех звезд Альфа Центавры, ближайших небесных соседей Солнца. Наша галактика, Млечный Путь, настолько длинна, что свет путешествует 100 000 лет, прежде чем пройти ее насквозь и выйти на другую сторону.
Мы надеемся, что вам понравится это короткое путешествие в великое будущее.

10. Swift J1357.2

Мы начнем этот список с самой близкой структуры, найденной с Земли (и единственной фактически расположенной в нашей галактике), формально известной как Swift J1357.2. Она расположена почти в 5000 световых годах от Земли в созвездии Девы. Сама структура является одной из наименее понятых из этого списка, но физики полагают, что она основана на двойной системе, содержащей звезду и черную дыру. Звезда-компаньон в системе совершает полный оборот вокруг центра масс в кратчайший из известных на данный момент орбитальный период, всего за 2,8 часа.
Вопреки распространенному мнению, черные дыры не являются космическими пылесосами, откачивающими весь материал, до которого могут дотянуться. На самом деле черные дыры поглощают только вещество, которое находится слишком близко к ним (попадая в так называемый «горизонт событий», который в основном является границей, из-за которой ничто, даже свет, не может вырваться). Гравитационные возмущения могут быть катализатором, заставляя объект (или совокупность материи) на устойчивой орбите поблизости от черной дыры отклониться от курса, посылая его по спирали внутрь. Довольно часто черная дыра вытягивает из соседнего небесного больше вещества, чем может поглотить. Это вещество накапливается и образует нечто, называемое аккреционным диском.
Структура, известная как Swift J1357.2, вероятно, похожа по конструкции на одну из подобных систем. В отличие от более привычных аналогов, этот конкретный объект сформировался во внешнем слое аккреционного диска и ведет себя как волна (движущаяся во внешнем вертикальном направлении вместо горизонтального), что приводит к систематическому «затемнению» звезды-спутника каждые несколько секунд.

9. Объект Ханни

В верхней части представленной иллюстрации изображена IC 297, спиральная галактика, расположенная примерно в 650 миллионах световых лет от Земли в созвездии Малого Льва.
Расположенный прямо под галактикой (а на самом деле отделенный от нее тысячами световых лет) объект Ханни – одна из самых странных структур в мире. И это говорит о многом, учитывая то, как много ранее непостижимых вещей уже изучено. Помимо того, что она крайне необычна, структура также очень массивна. Ее диаметр превышает диаметр Млечного Пути (более 100 000 световых лет).
Наиболее вероятным источником этой структуры является уже не активный квазар, когда-то расположенный в центральном ядре IC 297. Когда-то, в далеком прошлом, квазар выплюнул вещество, которое скручивалось в нити, составляющие эту уникальную структуру.

8. Сверхскопление часов

Эта гигантская структура, содержащая более 350 000 отдельных галактик (30 000 больших галактик, 5000 групп галактик с более чем 300 000 галактик-карликов), расположена на расстоянии около 700 миллионов световых лет от Земли. По крайней мере, самая близкая ее часть. Этот объект настолько велик, что ученые не совсем уверены, где находится его самый дальний конец, но, как полагают, на расстоянии не менее 1,2 миллиарда световых лет от нас. А в общей сложности его диаметр – более 550 миллионов световых лет.
В состав сверхскопления часов входит Abell 3266, один из самых массивных регионов нашей локальной вселенной. Между прочим, огромное облако газа, протянувшееся более чем на 5 миллионов световых лет, быстро приближается к скоплению, что возродит эпоху звездообразования для галактик, на которые будет оказано воздействие.

7. Новообретенный блоб

Мало того, что новообретенный блоб является одной из крупнейших структур во вселенной, а также одной из самых старых и самых отдаленных, какое-то время он считался самым большим, пока не появилась современная астрономия, когда мы начали создавать более мощные телескопы.
Новообретенный блоб состоит из больших облаков газа с несколькими галактиками внутри, которые называются «Lyman Alpha Blobs». Этот конкретный, самый большой известный блоб, расположен на расстоянии около 11 миллиардов световых лет от Земли, простираясь более чем на 200 миллионов световых лет. Размер отдельных облаков составляет 400 000 световых лет, что в ЧЕТЫРЕ раза больше, чем наша галактика!
Его огромный размер, по сути, означает, что этот блоб появился всего через 2 миллиарда лет после Большого взрыва. Принимая во внимание ускоряющееся расширение Вселенной, можно с уверенностью сказать, что сгусток теперь намного, намного дальше от того места, в котором он находился, когда свет впервые покинул его и начал свое путешествие через пространство, чтобы достичь нашей планеты.

6. Великий аттрактор

Разве можно составить какой-нибудь список о космических объектах без единой загадки?
Когда астрономы наблюдали за одним из ближайших к нам сверхскоплений, Скоплением Наугольника (расположенным на расстоянии около 220 миллионов световых лет), они заметили что-то странное и откровенно сбивающее с толку. Нечто, которое было названо «великим аттрактором», гравитационно притягивает галактики, расположенные в этом регионе, тянет их к себе со скоростью, превышающей 320 000 км в час.
Масса, необходимая для того, чтобы структура оказывала необходимое влияние на галактики, огромна, что заставляет некоторых астрономов полагать, что виновата темная энергия, сила, движущая расширением Вселенной. Если нет, это может означать, что нам не хватает ключевых компонентов, необходимых для определения поведения гравитации в макромасштабе.

5. Великая стена Слоуна

Глядя на вселенную в целом, мы видим, что многие галактики (каждая из которых, как правило, содержит миллиарды звезд) имеют тенденцию слипаться, образуя скопления галактик. Эти скопления, в свою очередь, разделены потрясающе большими пустотами. Одно из самых массивных называется Великой стеной Слоуна. Эта структура имеет длину более 1,38 миллиарда световых лет и расположена примерно на расстоянии одного миллиарда световых лет от Земли. Длина особенно впечатляет, поскольку она составляет почти 1/60 (или около 5%) диаметра наблюдаемой вселенной (той части, которую действительно можно изучить; на самом деле она намного больше).
Еще более интересным является тот факт, что этот регион противоречит самой основе современной космологии, которая опирается на возраст вселенной всего 13,7 миллиардов лет. Многие известные физики считают, что для создания такой огромной структуры должно было потребоваться от 100 до 150 миллиардов лет.

4. Сверхпустота Эридана

Большинство из нас, вероятно, считают космос пустым. По большей части это так. Более 99% вселенной пусты. Мы сейчас говорим не о пустоте внутри самой материи (атомы вещества состоят в основном из пустого пространства). Однако с открытием квантовой физики мы знаем, что даже пустое пространство не является действительно пустым, но содержит незначительное количество газа, энергии и виртуальных частиц, которые появляются и исчезают.
Поэтому все еще довольно удивительно найти области пространства, которые почти полностью лишены всех видов материи, включая звезды, планеты, галактики, скопления, межзвездные материалы и даже саму темную материю (таинственное вещество, которое мы не можем видеть непосредственно, но знаем, что оно составляет большую часть общей массы вселенной). Самая большая из этих пустот найдена в созвездии Эридана.
Она простирается на площади пространства, равной одному миллиарду световых лет. Многие физики выдвинули несколько очень интересных теорий о происхождении этой пустоты. Одна из них гласит, что пустота – это отпечаток параллельной вселенной, с которой было столкновение в далеком прошлом. Другая говорит, что регион может быть домом для черной дыры во вселенной.

3. Большая группа квазаров

Далее мы подходим к LQG (Large Quasar Group), самой массивной структуре в известной вселенной. Эта область пространства имеет более миллиарда световых лет в поперечнике и содержит более 73 активных квазаров (обычно квазары можно обнаружить вокруг активных черных дыр. Некоторые из них способны излучать больше света и энергии в простые моменты, чем все звезды в наша галактика вместе взятые!) в нескольких галактиках. Эта относительно новая находка не только ошеломительно велика, но и бросает вызов некоторым глубоко укоренившимся убеждениям, прежде всего тому, что мы называем «космологическим принципом». Он говорит о том, что независимо от того, куда мы смотрим, вселенная должна быть однородной на макроуровне (или, проще говоря, она должна выглядеть везде одинаково).
Очевидно, что что-то такое большое (и непревзойденное по размеру) проблематично объяснить с точки зрения космологического принципа. Это не первая и не последняя находка, которая доказывает, что мы знаем гораздо меньше, чем думаем.

2. Наблюдаемая вселенная

Теперь мы попадаем в суперклассную, трудную для понимания часть нашего списка. Вселенная в основном делится на две части. Для начала у нас есть наблюдаемая вселенная, а затем – фактическая вселенная. И то и другое квалифицируется как структура, так как вы можете ясно видеть взаимосвязь нитей и пустот.
Законы физики существенно ограничивают нас в том, что мы знаем о вселенной. Как нам известно, свет движется с постоянной скоростью, путешествуя в космическом вакууме. Поэтому мы не можем видеть свет от какого-либо объекта, находящегося за «световым горизонтом». До нас долетает свет от объектов, находящихся достаточно близко в космосе. Эта область имеет радиус 13,7 млрд. световых лет (возраст вселенной). В то время как площадь равна ошеломляющим 93 миллиардам световых лет. Это возможно потому, что после Большого взрыва, когда вселенная составляла лишь долю секунды, она начала расширяться очень и очень быстрыми темпами. Это расширение продолжается и по сей день, хотя и намного медленнее.
Подводя итог, скажем, что наблюдаемая вселенная содержит приблизительно 10 миллионов сверхскоплений, некоторые из которых мы обсуждали сегодня, 350 миллиардов больших галактик, таких как Млечный Путь, 25 миллиардов галактических групп, 7 триллионов карликовых (или спутниковых) галактик с триллионами звезд. И это приводит нас к последнему пункту нашего списка.

1. Умозрительная вселенная

Во-первых, мы должны подчеркнуть, что мы действительно понятия не имеем, насколько велика в реальности вселенная. Многие физики считают, что наша вселенная на самом деле бесконечна по размеру (даже не будем углубляться в возможность того, что наша вселенная является частью мультивселенной с потенциально бесконечным числом вселенных), но истинность вопроса зависит от общей формы пространство-время. Несмотря на это, умозрительная вселенная имеет диаметр не менее 14 триллионов световых лет. Попробуйте умножить оценочное количество звезд в каждой галактике на количество оцененных галактик во вселенной, и вы получите приблизительное количество звезд, которые МОЖЕТ содержать вселенная. Давайте рассмотрим это в перспективе, в этом сценарии:
Каждый атом состоит в основном из пустого пространства (около 99%) с одним очень маленьким ядром. Так вот, соотношение между умозрительной вселенной и наблюдаемой может быть в десять миллиардов раз больше, чем между атомом и его ядром.
Хотите знать, что самое удивительное? В связи с расширением Вселенной в далеком будущем наступит момент, когда наблюдаемая часть Вселенной начнет сокращаться, прежде чем замерзнуть и исчезнуть из нашей видимости навсегда. Любой свет, излучаемый галактиками за пределами этого так называемого «светового горизонта», будет слишком далеко и слишком быстрым, чтобы когда-либо достичь нас.
Несмотря на то, что вселенная растет, она в конечном итоге сократится. По крайней мере, так будет казаться живым наблюдателям. Ночное небо будет темным, безликим и лишенным всех определяющих его черт. Но волноваться, впрочем, об этом не стоит. Задолго до этого наше солнце превратится в красного гиганта, поглотившего нашу планету и всех, кому не повезет жить здесь.