Найстрашніше місце у Всесвіті: порожнечі в космосі не порожні, а приховують щось темне

Про це пише Space.

Галактики не розкидані хаотично по Всесвіту. Вони утворюють структуру, відому як космічна павутина. Фактично, це найбільша структура, в якій галактики об'єднуються в скупчення, розташовуючись уздовж ниток космічної павутини, які тягнуться на десятки мільйонів світлових років. Ці нитки розташовуються навколо великих областей Всесвіту, де щільність видимої матерії значно нижча, ніж у середньому по космосу.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Величезні космічні порожнечі та їхній темний секрет

Це войди або космічні порожнечі. Найменші войди мають ширину приблизно 20 млн світлових років, а найбільші — сотні мільйонів світлових років. Здається, що вони зовсім порожні, але це не так. Учені виявили у войдах ознаки існування дуже маленьких і тьмяних карликових галактик. Але комп'ютерне моделювання показує, що це ще не все.

Крім звичайної матерії, з якої складається все, що ми бачимо навколо і в космосі, існує ще й темна матерія. Науковці можуть побачити лише дуже щільні згустки темної матерії, бо вони мають достатньо гравітації, щоб притягувати звичайну матерію, яка перетворюється на зірки та галактики. Ті своєю чергою випускають світло, яке ми бачимо. А в пустотах просто недостатньо щільності темної матерії, тому нічого насправді не світиться.

Комп'ютерне моделювання показує, що є нитки темної матерії, які перетинають порожнечі, як слабке відлуння космічної павутини. Проте, є області глибоко всередині виття, куди навіть темна матерія не проникає. Це області з найнижчою щільністю у всьому Всесвіті.

І все ж у пустотах можна виявити трохи звичайної матерії. Загальна середня густина Всесвіту становить приблизно один атом водню на кубічний метр, а в найглибших ділянках порожнеч середня густина більш ніж у 100 разів менша. Таким чином, там можна зустріти лише один атом водню в просторі розміром з ціле футбольне поле.

Космічні порожнечі також заповнює реліктове випромінювання. Це світло, що залишилося відтоді, як Всесвіту було всього 380 000 років (зараз йому 13,8 млрд років), і воно пронизує весь космос, заповнюючи кожен кубічний сантиметр. Це світло становить переважну більшість випромінювання у Всесвіті. Воно знаходиться скрізь. Але це випромінювання дуже старе і по суті не несе енергії, тому його навряд чи можна вважати явним компонентом виття.

Є ще один компонент, який знаходиться в найглибших частинах космічних порожнеч. Він критично важливий для Всесвіту і називається темною енергією. Вона становить приблизно 70% від загальної щільності енергії космосу, але в більшості щільних структур, таких як галактики і скупчення, ви ніколи не знаєте, що вона там є.

Але глибоко в пустотах темна енергія бере гору. Це означає, що, хоча пустотам не вистачає матерії, вони заповнені темною енергією. І саме в пустотах темна енергія виконує свою роботу з розширення Всесвіту, каже Саттер.

Як з'явилися космічні порожнечі

Вважається, що войди або космічні порожнечі утворилися внаслідок гравітаційної нестабільності в ранньому Всесвіті. Спочатку, після Великого вибуху, матерія у Всесвіті була розподілена відносно рівномірно, але з невеликими коливаннями щільності. Області, де матерії було трохи більше, почали притягувати до себе ще більше речовини під дією гравітації, формуючи нитки космічного павутиння і скупчення галактик. Відповідно, області з спочатку меншою щільністю матерії ставали дедалі порожнішими, у міру того як навколишня речовина стікалася в щільніші ділянки.

Найбільші порожнечі у Всесвіті

• Войд KBC — це найбільша відома вченим порожнеча, ширина якої становить приблизно 2 млрд світлових років. Цей войд розташований поруч із нашою галактикою Чумацький Шлях.
• Гігантський войд має ширину приблизно 1,3 млрд світлових років. У цій порожнечі знаходиться дуже маленька кількість галактик порівняно з навколишніми областями космосу.
• Войд Волопаса — це одна з найвідоміших і часто згадуваних космічних порожнин. Вона розташована на відстані приблизно 700 млн світлових років від нас і має діаметр приблизно 330 млн світлових років. Деякі вчені називають його "найстрашнішим місцем у Всесвіті" через його вражаючу порожнечу.

Як уже писав Фокус, перша в історії сфотографована величезна чорна діра не така, як вважали вчені. Знаменита надмасивна чорна діра M87*, як показало дослідження, має швидкість обертання, яка становить 80% від теоретичної межі. При цьому космічний монстр поглинає матерію ще швидше, ніж передбачалося.