568
Астрономы обнаружили новую космическую структуру, которая простирается более чем на 1,3 миллиарда световых лет, что делает ее самым большим образованием, которое когда-либо наблюдали. Она получила название Кипа (Quipu) и содержит около 200 квадриллионов солнечных масс в своих безграничных просторах. Ученые предполагают, что понимание сверхструктуры такого масштаба является ключевым для осознания космической паутины Вселенной в целом, поскольку огромные объекты могут влиять на измерение космического расширения. Об этой новой находке объявили 6 февраля 2025 г., чтобы подчеркнуть, как эти открытия могут изменить наши методы изучения глубокого космоса.
Космическая структура Кипа
Прорыв совершила команда под руководством Ганса Берингера из Института Макса Планка, которая вместе с другими исследователями картографировала плотные скопления галактик с помощью рентгеновских наблюдений. Они смогли обнаружить массивную скрытую массу Кипа, анализируя яркие рентгеновские скопления галактик в рамках обзора CLASSIX.
Кипу получил свое название в честь древней инкской системы записи чисел с помощью узлов на шнурах. Его центральный стержень напоминает главный узел, от которого отходят ветвящиеся ответвления, что символизирует огромные космические нити этой структуры. Исследователи также отмечают, что удлиненная форма Кипа, со вторичными ветвями, дает новое представление о том, как могут формироваться сверхструктуры. Большинство космических филаментов кажутся прямыми, но сегментированная конструкция Кипа вызывает вопросы о различных способах сбора материи в огромных масштабах.
Почему размер имеет значение?
Эксперты отмечают, что реликтовое излучение, являющееся эхом Большого взрыва, может изменяться под влиянием таких гигантских структур, как Кипу. Это происходит из-за эффекта Сакса-Вольфа, который вызывает небольшие температурные сдвиги в излучении.
Это усложняет получение точных данных о ранней Вселенной, ведь суперструктуры могут вносить искажения в измерение космического расширения. Устранение таких влияний поможет сделать будущие исследования более точными. Кроме того, огромные структуры могут изменять движение галактик, создавая отклонения от равномерного расширения Вселенной. Это критически важно для определения устойчивой Габбла – ключевого параметра, описывающего темпы расширения космоса.
Моделирование космических структур
Модели ΛCDM (лямбда-холодной темной материи) предполагают существование таких массивных объектов. Сравнивая наблюдения с теоретическими прогнозами, ученые подтверждают, что структуры типа Кипа соответствуют текущим представлениям об эволюции материи во Вселенной.
Симуляции крупномасштабных структур показывают, что галактики и их скопления формируются вдоль нитей космической паутины. Выявление Кипа подчеркивает, как реальные данные могут подтвердить эти модели и направить их на дальнейшее усовершенствование. В течение миллиардов лет меньшие скопления галактик могут сливаться, формируя эти гигантские нити. Такие слияния высвобождают огромное количество энергии, которая нагревает окружающий газ и запускает волны звездообразования, придавая каждой суперструктуре уникальные характеристики.
Резкие изменения в галактиках
Астрономы сравнивают галактические скопления, расположенные в менее плотных регионах, с входящими в состав сверхструктур. Они обнаружили значительные отличия в распределении галактик, что свидетельствует о влиянии окружающей среды на их эволюцию.
Наблюдения показывают, что скопления в пределах таких колоссальных структур более массивны и имеют более сложные взаимодействия между галактиками. Это может помочь понять, как расположение влияет на рождение, развитие и трансформацию звездных систем. Также ученые пытаются объяснить, почему некоторые галактики внезапно прекращают образовывать новые звезды, в то время как другие, напротив, переживают периоды активного звездообразования.
Гравитационное линзирование и искажение изображений
Массивные гравитационные поля суперструктур, таких как Кипу, могут искажать свет далеких объектов из-за эффекта гравитационного линзирования. Это может вносить погрешности в астрономические наблюдения, когда учёные пытаются создать карты дальних космических объектов.
Будущие обзоры неба должны учитывать эти искажения во избежание смешения реальных сигналов с артефактами. Новейшие инструменты призваны снизить такие погрешности и повысить точность астрономических измерений. Ученые предполагают, что даже одна неправильно интерпретированная линза может обезобразить целые каталоги далеких галактик. Четкое понимание этого эффекта станет критическим испытанием для будущих миссий, направленных на изучение темной энергии и темпов расширения Вселенной.
Временный, но важный феномен
Космическая структура Кипа не останется навсегда неизменной — ее части со временем распадутся на отдельные гравитационно связанные зоны. Однако сейчас она является уникальным объектом для исследования того, как такие крупные образования формируются и влияют на свое пространство.
Ученые подчеркивают, что Кипу обладает достаточной массой, чтобы оказывать мощное гравитационное влияние на окружающую материю. Они считают это редкой возможностью для измерения процессов, формирующих и рассеивающих эти гигантские сети. Каждый сегмент Кипа, вероятно, содержит газовые облака и темную материю, которые могут двигаться с разной скоростью. Впоследствии они могут либо распадаться на меньшие структуры, либо, напротив, сливаться, изменяя космический ландшафт неожиданными способами.
Кипа как модель
Ученые планируют исследовать, как членство в сверхмассивных структурах влияет на эволюцию галактик. Они хотят сопоставить плотность скоплений с темпами звездообразования, химическим составом и другими параметрами.
Это временные конфигурации. Они являются особыми физическими объектами с уникальными свойствами и специальной космической средой, заслуживающей детального изучения», – отметил Ганс Берингер, главный автор исследования.
Астрономы считают, что Кипу может служить моделью для понимания величайших образований во Вселенной и их влияния на будущие астрономические обзоры. Исследование опубликовано в журнале Астрономия и астрофизика.
