Самое страшное место во Вселенной: пустоты в космосе не пустые, а скрывают нечто темное

Об этом пишет Space.

Галактики не разбросаны хаотично по Вселенной. Они образуют структуру, известную как космическая паутина. Фактически, это самая большая структура, в которой галактики объединяются в скопления, располагаясь вдоль нитей космической паутины, которые тянутся на десятки миллионов световых лет. Эти нити располагаются вокруг обширных областей Вселенной, где плотность видимой материи значительно ниже, чем в среднем по космосу.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Огромные космические пустоты и их темный секрет

Это войды или космические пустоты. Самые маленькие войды имеют ширину примерно 20 млн световых лет, а самые большие — сотни миллионов световых лет. Кажется, что они совсем пустые, но это не так. Ученые обнаружили в войдах признаки существования очень маленьких и тусклых карликовых галактик. Но компьютерное моделирование показывает, что это еще не все.

Кроме обычной материи, из которой состоит все, что мы видим вокруг и в космосе, существует еще и темная материя. Ученые могут увидеть только очень плотные сгустки темной материи, потому что у них достаточно гравитации, чтобы притягивать обычную материю, которая превращается в звезды и галактики. Те в свою очередь выпускают свет, который мы видим. А в пустотах просто недостаточно плотности темной материи, поэтому ничего на самом деле не светится.

Компьютерное моделирование показывает, что есть нити темной материи, пересекающие пустоты, как слабое эхо космической паутины. Тем не менее, есть области глубоко внутри войдов, куда даже темная материя не проникает. Это области с самой низкой плотностью во всей Вселенной.

И все же в пустотах можно обнаружить немного обычной материи. Общая средняя плотность Вселенной составляет примерно один атом водорода на кубический метр, а в самых глубоких участках пустот средняя плотность более чем в 100 раз меньше. Таким образом, там можно встретить лишь один атом водорода в пространстве размером с целое футбольное поле.

Космические пустоты также заполняет реликтовое излучение. Это свет, оставшийся с тех пор, как Вселенной было всего 380 000 лет (сейчас ей 13,8 млрд лет), и он пронизывает весь космос, заполняя каждый кубический сантиметр. Этот свет составляет подавляющее большинство излучения во Вселенной. Он находится везде. Но это излучение очень старое и по сути не несет энергии, поэтому его едва ли можно считать явным компонентом войдов.

Есть еще один компонент, который находится в самых глубоких частях космических пустот. Он критически важен для Вселенной и называется темной энергией. Она составляет примерно 70% от общей плотности энергии космоса, но в большинстве плотных структур, таких как галактики и скопления, вы никогда не знаете, что она там есть.

Но глубоко в пустотах темная энергия берет верх. Это означает, что, хотя пустотам не хватает материи, они заполнены темной энергией. И именно в пустотах темная энергия выполняет свою работу по расширению Вселенной, говорит Саттер.

Как появились космические пустоты

Считается, что войды или космические пустоты образовались в результате гравитационной нестабильности в ранней Вселенной. Изначально, после Большого взрыва, материя во Вселенной была распределена относительно равномерно, но с небольшими колебаниями плотности. Области, где материи было чуть больше, начали притягивать к себе еще больше вещества под действием гравитации, формируя нити космической паутины и скопления галактик. Соответственно, области с изначально меньшей плотностью материи становились все более пустыми, по мере того как окружающее вещество стекалось в более плотные участки.

Самые большие пустоты во Вселенной

• Войд KBC – это самая большая известная ученым пустота, ширина которой составляет примерно 2 млрд световых лет. Этот войд находится рядом с нашей галактикой Млечный Путь.
• Гигантский войд имеет ширину примерно 1,3 млрд световых лет. В этой пустоте находится очень маленькое количество галактик по сравнению с окружающими областями космоса.
• Войд Волопаса — это одна из самых известных и часто упоминаемых космических пустот. Она находится на расстоянии примерно 700 млн световых лет от нас и имеет диаметр примерно 330 млн световых лет. Некоторые ученые называют его "самым страшным местом во Вселенной" из-за его поразительной пустоты.

Как уже писал Фокус, первая в истории сфотографированная огромная черная дыра не такая, как считали ученые. Знаменитая сверхмассивная черная дыра M87*, как показало исследование, имеет скорость вращения, которая составляет 80% от теоретического предела. При этом космический монстр поглощает материю еще быстрее, чем предполагалось.