Вселенная

Введение

Достаточно давно было обнаружено, что распределение вещества во Вселенной на
больших масштабах
( Мпк)
существенно неоднородно. В то же время
характерные параметры неоднородностей и сейчас активно исследуются и
обсуждаются. Поскольку возможный механизм возникновения неоднородностей должен
быть теснейшим образом связан с эволюцией Вселенной в целом, совокупность данных
о крупномасштабной структуре распределения вещества в пространстве является
одним из существенных наблюдательных оснований современной космологии.

Методы изучения пространственного распределения вещества можно разделить на
три основных класса.

Непосредственные измерения пространственных координат (небесных координат
и красных смещений) светящихся объектов (главным образом галактик) и
статистическая обработка соответствующих наблюдательных данных. Этот метод в
настоящее время позволяет исследовать распределение светящегося вещества на
масштабах до сотен Мпк.
Анализ эффектов гравитационного линзирования, позволяющий изучать
структуру скрытой массы, проявляющей себя лишь в гравитационном
взаимодействии. Хотя объем данных по гравитационным линзам к настоящему
времени не очень велик, этот метод позволяет анализировать распределение
скрытой массы на масштабах
Мпк.
Численное моделирование гравитационного скучивания в рамках задачи
тел.
Этот метод позволяет изучать характер эволюции крупномасштабной структуры, что
дает возможность получать информацию об особенностях структуры в эпохи,
недоступные непосредственным наблюдениям.

Вселенная в больших масштабах

В самых больших масштабах Вселенная выглядит как огромная космическая паутина. Звезды соединяются в галактики, которые группируются в галактические группы. Многие группы, связанные вместе, приводят к скоплениям галактик, и иногда кластеры сливаются вместе, создавая еще более крупные кластеры. Многие скопления вместе, охватывающие сотни миллионов или даже миллиарды световых лет в поперечнике, по-видимому, образуют самые большие структуры из всех: сверхскопления.

Наше собственное сверхскопление – Ланиакея – состоит примерно из 100 000 галактик, более чем в 10 раз богаче, чем самые крупные известные скопления. Однако эти сверхскопления только кажутся структурами. По мере старения Вселенной отдельные компоненты сверхскоплений раздвигаются, показывая, что они все-таки не являются истинными структурами.

Ланиакея и соседнее сверхскопление галактик Персея-Рыб. Изображение: nature.com

Горячее море материи и излучения, будучи плотным и расширяющимся, со временем остывает. В результате, в течение достаточно долгого времени будут формироваться атомные ядра, нейтральные атомы и, в конечном итоге, звезды, галактики и их скопления. Непреодолимая сила гравитации делает это неизбежным, благодаря ее воздействию как на обычную (атомную) материю, которую мы знаем, так и на темную материю, заполняющую нашу Вселенную, природа которой до сих пор неизвестна.

Общие положения теории эволюции крупномасштабных структур

Каждая существующая теория каким-либо образом предполагает, что все образования, существующие во Вселенной, начиная от звезд и заканчивая сверхскоплениями, сформировались в результате первоначальных возмущений.

Классической теорией является теория Джинса. Неустойчивость Джинса – классический случай этой теории, который рассматривает идеальную жидкость. Идеальная жидкость в соответствии с законами Ньютона формирует гравитационный потенциал. В таком случае, из решения уравнения гидродинамики и потенциала можно вывести значение размера возмущения, при котором происходит коллапс:

$λ_j = √((u_s^2) / G_p )$ , где:

$u_s$ — скорость звука в среде,
$G$ — гравитационная постоянная,
$c$ — плотность невозмущенной среды.

Это исследование возможно провести и на фоне расширяющейся Вселенной, в таком случае для упрощения рассматривается величина относительной флуктуации. Тогда классические уравнения примут следующий вид:

$Δ = δ_ρ/ρ$

$∂δ/∂t+Hx∇δ+∇v=0 ∂v/∂t+Hv+H(x∇)v=-v_s^2 ∇δ-∇Ф$

Эта система имеет только одно решение, которое со временем возрастает. Таким решением является уравнение продольных колебаний плотности:

$(∂^2 δ)/(∂^2 t)+2H ∂δ/∂t+(k^2/a^2 v_s^2-4πGρ)δ=0$

Из уравнения продольных колебаний плотности следует вывод, что флуктуации такого же размера являются нестабильными, как и в статическом случае. Рост возмущений происходит линейным образом либо слабее, это зависит от эволюции значения параметра Хаббла и от значения плотности энергии.

В модели Джинса коллапс возмущений в нерелятивистской среде описан достоверно для случая, когда размер возмущений меньше текущего горизонта событий. Для других случаев приходится рассматривать точные релятивистские уравнения.

Строение Вселенной

Гипотезы о строении и эволюции Вселенной выдвигались еще в античности. Уже когда появилось учение Коперника многим интересующимся данной темой было ясно, что Земля — это лишь песчинка в огромном океане космоса. С развитием астрономии выяснили, что расстояние до максимально удаленных объектов Вселенной составляет приблизительно 45,7 млрд световых лет ($4.3×10^{23}$м). И в таких масштабах Вселенная имеет однородную нитевидную структуру. Вещество во Вселенной распределено в нитевидных сверхскоплениях галактик, области между которыми составляют размеры порядка нескольких миллионов световых лет и не имеют светящегося вещества.

Сверхскопление — это группа скоплений галактик, содержащая от двух до двадцати скоплений. Каждое скопление — это гравитационно-связанная система нескольких галактик, имеющая диаметр порядка десятков миллионов световых лет и массу порядка $10^{14}-10^{15}$ солнечных масс.

Рис. 1. Крупномасштабная структура Вселенной.

Основные составляющие элементы Вселенной

Система «планета – спутник» является одним из примеров простейшей структуры в космосе. Так, наша планета Земля и её спутник Луна являются одним из таких примеров. В свою очередь планеты, вращаясь около Солнца, образуют планетную систему.

Солнечная система является примером планетарной системы, однако, примером не типичным. Это связано с тем, что согласно наблюдениям исследователей, основную часть звёздных систем составляют парные звёздные системы. Также может быть ситуация, когда количество светил является чётным, а наше Солнце, как мы можем убедиться, у нас всего лишь одно.

Солнечная система согласно разработанной структуре входит в местное межзвездное облако.

Межзвездным облаком называют скопления газа, пыли и плазмы в нашей и в иных галактиках.

Наша Солнечная система вошла в такое облако по расчетам специалистов примерно 44 — 150 тысяч лет назад.

По оценкам специалистов наша родная Солнечная система останется в пределах Местного межзвездного облака ещё примерно в течении 10 -20 тысяч лет.

Следующим этапом в выделяемой структуре является галактический рукав.

Галактический рукав – так называют часть структуры спиральной галактики.

В таких рукавах согласно исследованиям, имеется некоторое количество пыли, молодых звёзд, и, разумеется, большое количество звездных скоплений.

Солнечная система входит в так называемый рукав Ориона.

Рукавом Ориона называют небольшую часть Млечного Пути, его галактический рукав. Специалисты определяют толщину рукава Ориона примерно в 3500 тысячи световых лет. Длину рукава определяют примерно в 11 тысяч световых лет.

Отметим, что Рукав Ориона также могут называть Местным рукавом или Шпорой Ориона.

Название рукава происходит от расположенных в нем звёзд из созвездия Ориона.

Основным свойством и одновременно одной из проблем является длительность жизни спиральных рукавов. Считается в данный момент, что спиральные ветви являются волнами плотности, которые образовались в результате развития возникших неустойчивостей в диске.

Следующим более сложным и крупным типом структуры являются галактики, в которые входят звёздные скопления и их планетные системы.

Земля и Солнечная система входят в галактику Млечный Путь.

Замечание 1

Галактика Млечный Путь – это система звезд, звёздных скоплений межзвёздного газа, пыли, темной материи и планет, которые связаны гравитацией. Все объекты, входящие в состав галактики, принимают участие в движении относительно общего для всех центра масс.

Рисунок 1. Галактика Млечный Путь. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Галактики, за исключением той, в которой пребываем мы, являются очень далекими объектами.

На небе мы можем разглядеть без приборов всего четыре галактики. Это галактика Андромеды (ее можно увидеть в северном полушарии), Большое и Малое Магелланово облако которые возможно наблюдать в южном полушарии Земли. Последние две галактики являются спутниками нашей галактики Млечный Путь. А также возможно наблюдать галактику, носящую скромное имя Треугольник или М33, что находится в созвездии Треугольника. Эту галактику можно увидеть в северном полушарии в незасвеченном небе.

Замечание 2

Сколько всего галактик неизвестно. Есть предположение, что их около двух триллионов. Отмечается, что галактики распределяются неравномерно, пустые зоны между ними называют войдами.

Великая тайна

Здорово, правда? Вот только на самом деле эти структуры не настоящие. Они не связаны друг с другом и никогда не станут таковыми. Однако сама идея существования сверхскоплений и название для нашего – Ланиакея – будут сохраняться в течение длительного времени. Вот только назвав объект, реальным его не сделаешь: через миллиарды лет все различные компоненты будут просто разбросаны все дальше и дальше друг от друга, и в самом отдаленном будущем нашего воображения они исчезнут из поля зрения. Все это из-за того простого факта, что сверхскопления, несмотря на их названия, вовсе не являются структурами, а просто временными конфигурациями, которым суждено быть разорванными расширением Вселенной.

Крупномасштабная структура Вселенной

Со временем ученые обнаружили, что галактики-одиночки – достаточно редкое явление во Вселенной. Подавляющая же часть галактик образуют крупномасштабные скопления, которые могут быть различных форм и включать в себя две галактики или кратное число, вплоть до нескольких тысяч. Помимо огромных звездных островов эти массивные звездные структуры включают еще и скопления газа, разогретого до высоких температур. Несмотря на очень низкую плотность (в тысячи раз меньше, нежели в солнечной атмосфере), масса этого газа может значительно превышать суммарную массу всех звезд в некоторых совокупностях галактик.

Полученные результаты наблюдений и расчетов навели ученых на мысль о том, что скопления галактик также могут образовывать иные более крупные структуры. Вслед за этим стали два интригующих вопроса: если сама по себе галактика, сложная структура, является частью некой более масштабной конструкции, то может ли эта конструкция быть составной чего-нибудь еще большего? И, в конце концов, есть ли предел такой иерархичной структурности, когда каждая система входит в состав другой?

Галактические стены напоминают сплетения нейронов в коре головного мозга человека

Положительный ответ на первый вопрос подтверждается наличием сверхскоплений галактик, которые в свою очередь перерастают галактические нити, или как их иначе называют «стены». Их толщина в среднем около 10 млн. св. лет, а длина 160 — 260 млн. световых лет. Однако, отвечая на второй вопрос, следует отметить, что сверхскопления галактик не являются некой обособленной структурой, а лишь более плотные участки галактических стен. Поэтому сегодня ученые уверены в том, что именно галактические нити (стены), наибольшие космические структуры, вмесите с войдами (пустым пространством, свободным от звездных скоплений) формируют волокнистую или ячеистую структуру Вселенной.

Положение Земли во Вселенной

Несколько отходя от темы, укажем положение нашей планеты в столь сложной структуре:

Современные результаты исследований утверждают, что Вселенная состоит не менее чем из 200 миллиардов галактик. Галактические стены по своей природе являются относительно плоскими и составляют собой стенки «ячеек» Вселенной, а места их пересечений и формируют сверхскопления галактик. В центре же этих ячеек располагаются войды (англ. void — пустота).

Темная материя

Геометрия Вселенной связана с плотностью ее вещества: если она больше определенного значения (5,5 атома водорода на кубический метр. — Прим. T&P), Вселенная закрытая, если меньше — открытая, а если равна — плоская. Соответственно, если Ω — отношение плотности Вселенной и критической плотности — больше единицы, то Вселенная закрытая, если меньше — открытая, а если равна — плоская.

В 1936 году Альберт Эйнштейн опубликовал в журнале Science статью («Линзоподобное действие звезды при отклонении света в гравитационном поле». — Прим. T&P), в которой писал, что раз пространство искривляется из-за гравитации и есть такие тяжелые объекты, как звезды, то свет, находящийся за звездой, обходит мешающие ему объекты, а пространство может выступать в роли линзы

Он пришел к этим выводам еще в 1914 году, но забыл о них, потому что считал, что это не так важно. На самом деле феномен гравитационной линзы, конечно, крайне важен

Вследствие явления, описанного Эйнштейном, мы можем видеть на изображении выше не только отдельные галактики и их скопления, но и множественные изображения одной и той же галактики. Свет от этой галактики прошел через другую галактику, попал в гравитационную линзу и был искажен.

Мы также можем подсчитать массу галактики, которая так сильно исказила свет. Эту сложную задачу, математическую инверсию, ученые решили в конце 1990-х годов. Они получили диаграмму распределения масс, на которой галактики обозначены пиками, — но присутствуют также пики там, где галактик вроде бы не видно. Это невидимая материя, которой в 40 раз больше, чем видимой, а раз она невидима и не сияет, то ее назвали темной. Оказалось, что в галактиках гораздо больше темной материи, чем материи самих галактик.

Темная материя состоит не из обычных протонов и нейтронов, а из других элементарных частиц. Она везде, а раз так, мы можем провести эксперимент здесь, на Земле, чтобы ее найти. Можно попробовать зафиксировать взаимодействие какой-нибудь массивной темной частицы с обычной частицей. Этому мешает естественный радиационный фон, поэтому такие эксперименты проводятся глубоко под землей. В качестве мишеней используются кристаллы кремния или германия, охлажденные до 0,001°C. Такие детекторы расположены в разных частях земного шара, но пока что они не зафиксировали ничего, что можно было бы однозначно трактовать как темную материю. Можно еще попробовать создать темную материю в лабораторных условиях — для этого у нас есть Большой адронный коллайдер. Но сейчас для нас важнее не из чего состоит темная материя, а сколько она весит — коль скоро она составляет бóльшую часть массы Вселенной.

Глядя на диаграмму выше, мы можем подсчитать общую массу, массу видимых галактик и массу темной материи. Однако все обнаруженные учеными массы составляют только 30% массы, необходимой, чтобы Вселенная была плоской. Можно было бы сделать вывод, что наша Вселенная открытая и будет расширяться бесконечно. Но здесь есть подвох: все эти подсчеты касаются только галактик и их скоплений. А то, что находится между ними, мы взвесить не можем. Так что нам нужен какой-нибудь другой объект для измерения.

История изучения структуры Вселенной

Разнообразные галактики, открытые в рамках проекта SINGS. Смотреть в полном размере.

Впервые об идее крупномасштабной структуры Вселенной задумался выдающийся астроном Уильям Гершель. Именно ему принадлежат такие открытия как обнаружение планеты Уран и двух ее спутников, двух спутников Сатурна, открытие инфракрасного излучения и идея о движении Солнечной системы сквозь космическое пространство. Самостоятельно сконструировав телескоп и проведя наблюдения, он выполнил объемные подсчеты светил различной яркости в определенных областях небосвода и пришел к выводу, что в космическом пространстве существует большое множество звездных островов.

Позже, в начале ХХ-го века американский космолог Эдвин Хаббл смог доказать принадлежность некоторых туманностей к структурам, отличным от Млечного Пути. То есть было достоверно известно, что за пределами нашей галактики также существуют различные звездные скопления. Исследования в этом направлении вскоре значительно расширили наше понимание Вселенной. Оказалось, что помимо Млечного Пути в космическом пространстве существуют десятки тысяч иных галактик. В попытке составить какую-нибудь упрощенную карту видимой Вселенной ученые наткнулись на тот примечательный факт, что галактики в пространстве распределены неравномерно и составляют собою иные структуры немыслимых размеров.

Скопление галактик в созвездии Гидра

См. также

Джордж и его команда: к 70-летию горячей модели Вселенной

26.01.2016 • Алексей Левин • Новости науки

Как объяснить загадочное холодное пятно реликтового излучения

30.10.2017 • Михаил Столповский • Новости науки

Темная сторона Вселенной

Алексей Левин • Библиотека • «Популярная механика» №7, 2007

«Уродливая Вселенная». Глава из книги

2020 • Сабина Хоссенфельдер • Книжный клуб • Главы

«Всё ещё неизвестная Вселенная». Глава из книги

2019 • Стивен Вайнберг • Книжный клуб • Главы

«Как работает Вселенная». Глава из книги

2017 • Сергей Парновский • Книжный клуб • Главы

«Вселенная». Глава из книги

2017 • Сергей Попов • Книжный клуб • Главы

«Вселенная». Глава из книги

2016 • Шон Майкл Кэрролл • Книжный клуб • Главы

«Наша математическая Вселенная». Отрывок из книги

2016 • Макс Тегмарк • Книжный клуб • Главы

«Бог и Мультивселенная». Глава из книги

2015 • Виктор Стенджер • Книжный клуб • Главы

Откуда появилась Вселенная?

Если Вселенная возникла из космологической сингулярности, то откуда взялась сама сингулярность? На данный вопрос дать точный ответ, пока, невозможно. Рассмотрим некоторые космологические модели, затрагивающие «рождение Вселенной».

Циклические модели

Данные модели строятся на утверждении, что Вселенная существовала всегда и со временем лишь меняется ее состояние, переходя от расширения к сжатию – и обратно.

Модель Стейнхардта-Турока. Данная модель строится на теории струн (М-теории), так как использует такой объект как «брана». Согласно этой модели видимая Вселенная располагается внутри 3-бране, которая периодически, раз в несколько триллионов лет, сталкивается с другой 3-браной, что вызывает подобие Большого Взрыва. Далее наша 3-брана начинает отдаляться от другой и расширяться. В какой-то момент доля темной энергии получает первенство и скорость расширения 3-браны растет. Колоссальное расширение рассеивает вещество и излучение настолько, что мир становится почти однородным и пустым. В конце концов происходит повторное столкновение 3-бран, в результате чего наша возвращается к начальной фазе своего цикла, вновь зарождая нашу «Вселенную».

Моделирование бран

Теория Лориса Баума и Пола Фрэмптона также гласит о цикличности Вселенной. Согласно их теории последняя после Большого Взрыва будет расширяться за счет темной энергии до тех пор, пока не приблизится к моменту «распада» самого пространства-времени – Большой Разрыв. Как известно, в «замкнутой системе энтропия не убывает» (второе начало термодинамики). Из этого утверждения следует, что Вселенная не может вернуться к исходному состоянию, так как во время такого процесса энтропия должна убывать. Однако эта проблема решается рамках данной теории. Согласно теории Баума и Фрэмптона за миг до Большого Разрыва Вселенная распадается на множество «лоскутов», каждый из которых обладает довольно малым значением энтропии. Испытывая ряд фазовых переходов, данные «лоскуты» бывшей Вселенной порождают материю и развиваются аналогично первоначальной Вселенной. Эти новые миры не взаимодействуют друг с другом, так как разлетаются со скоростью больше скорости света. Таким образом, ученые избежали и космологической сингулярности, с которой начинается рождение Вселенной согласно большинству космологических теорий. То есть в момент конца своего цикла Вселенная распадается на множество других невзаимодействующих миров, которые станут новыми вселенными.
Конформная циклическая космология – циклическая модель Роджера Пенроуза и Ваагна Гурзадяна. Согласно данной модели Вселенная способна перейти в новый цикл, не нарушая второе начало термодинамики. Данная теория опирается на предположение, что черные дыры уничтожают поглощенную информацию, что неким образом «законно» понижает энтропию Вселенной. Тогда каждый такой цикл существования Вселенной начинается с подобия Большого Взрыва и заканчивается сингулярностью.

Инфографика конформной циклической космологии

Другие модели возникновения Вселенной

Среди других гипотез, объясняющих появление видимой Вселенной наиболее популярны две следующие:

Хаотическая теория инфляции — теория Андрея Линде. Согласно данной теории существует некоторое скалярное поле, которое неоднородно во всем своем объеме. То есть в различных областях вселенной скалярное поле имеет разное значение. Тогда в областях, где поле слабое – ничего не происходит, в то время как области с сильных полем начинают расширяться (инфляция) за счет его энергии, образуя при этом новые вселенные. Такой сценарий подразумевает существование множества миров, возникших неодновременно и имеющих свой набор элементарных частиц, а, следовательно, и законов природы.
Теория Ли Смолина – предполагает, что Большой Взрыв не является началом существования Вселенной, а – лишь фазовым переходом между двумя ее состояниями. Так как до Большого Взрыва Вселенная существовала в форме космологической сингулярности, близкой по своей природе к сингулярности черной дыры, Смолин предполагает, что Вселенная могла возникнуть из черной дыры.

Рождение Вселенной из черной дыры

Эволюция Вселенной

Изучение Вселенной показывает, что ее размер со временем увеличивается — Вселенная расширяется. Процесс расширения Вселенной начался 14 млрд лет назад из плотного компактного состояния в результате события, называемого Большим взрывом.

Планковская эпоха

Схема эволюции Вселенной такова. В самые ранние моменты жизни (от нуля до $ {10}^{-43} $с, планковская эпоха) вещество имело плотность порядка $ {10}^{97} $ кг на м³ и температуру порядка $ {10}^{32} $К. Квантовые эффекты преобладали над остальными, а все фундаментальные взаимодействия существовали в виде одного общего взаимодействия.

Ранние этапы эволюции Вселенной

Эта эпоха началась с отделения гравитации от общего электроядерного взаимодействия. Плотность вещества в эту эпоху упала до уровня $10^{74}$ кг на м³, а температура — до $10^{27}$К. Отделение гравитации привело к нарушению симметрии в молодой Вселенной и заложило основу для неоднородности в ней. Сама Вселенная в этот момент представляла кварк-глюонную плазму.

Ко времени $10^{-35}$с температура во Вселенной упала настолько, что свободные кварки и глюоны начали объединяться в адроны, в том числе в протоны и нейтроны — основу вещества будущей Вселенной. Сильное взаимодействие отделилось от электрослабого. Адроны обрели стабильность, причем одновременно существовали как частицы, так и античастицы.

Лишь ко времени $10^{-6}$с плазма охлаждается настолько, что частицы и античастицы начинают аннигилировать с образованием большого числа фотонов. Небольшое нарушение симметрии обусловило избыток вещества над антивеществом.

Далее по мере уменьшения плотности и температуры возникает возможность нуклеосинтеза: протоны объединяются в ядра, электроны занимают места в электронных оболочках. Этот процесс начинается примерно через 300 тыс. лет после Большого взрыва.

Рис. 2. Эволюция Вселенной.

Современная эпоха

Нуклеосинтез завершается образованием во Вселенной 75 % водорода, 25 % гелия и следов других элементов. Ко времени 800 млн лет после Большого взрыва начинается эра вещества. Газ, заполняющий Вселенную, начинает образовывать неоднородности и сгустки. Средняя температура в это время во Вселенной опустилась до тысяч кельвинов, что недостаточно для ядерных реакций.

Однако по мере сгущения протозвездных облаков давление и температуры в их ядрах вновь начинают повышаться, что приводит к «зажиганию» термоядерных реакций, и во Вселенной появляются первые звезды. Звезды объединяются гравитацией и движением в галактики, те — в скопления галактик.

Рис. 3. Местная группа галактик.

Что мы узнали?

Вселенная образовалась 14 млрд лет назад в результате Большого взрыва. По мере расширения плотность и температура падали, что привело к образованию вещества, облаков газа, а впоследствии и звезд. В самом крупном масштабе Вселенная имеет волокнистую структуру сверхскоплений и областей без излучающего вещества.

/10

Вопрос 1 из 10

Войды[]

Основная Статья: Войды

Воиды — огромные пузыри пустого пространства, расположенный между сверхскоплениями, нитями и стенами. Содержат в себе очень мало галактик, или не содержат их совсем.

	Войд Волопаса
	Войд Козерога
	Войд Тельца
	Войд Скульптора
	Войд Северной Короны
	Войд Микроскопа
	Войд Печи
	Войд Голубя
	Войд Большого Пса
	Великий Войд — здесь, в его центре, находится Галактика Надежды с немногочисленными галактиками-спутниками.
	Войд Миллениума — расположен рядом Стеной Миллениума, на другой стороне от Великого Войда, граничит с Нитью Тысячелетия и Войдом Тысячелетия.
	Войд Ариадны — граничит с Стеной Миллениума, Нитью Ариадны и Скоплением Афизис.
	Войд Тысячелетия — граничит со Стеной Миллениума и Нитью Тысячелетия.

Сверхскопления Галактик[]

Основная Статья: Сверхскопления Галактик

Сверхскопления Галактик — многочисленные группы галактик и скоплений галактик в составе крупномасштабной структуры Вселенной. Сверхскопления имеюют огромные размеры — иногда достигают до сотен миллионов лет в поперечнике. Сверхскопления настолько большие, что не являются гравитационно-связанными, и поэтому принимают участие в расширении Хаббла. В пределах 1 млрд. световых лет находится около 100 сверхскоплений.

	Сверхскопление Девы — размером в 110 млн. свет лет, содержит Местную группу галактик, включая и галактику Млечный Путь. В сверхскоплении также входит Скопление Девы — ближайшее к Местной группе скопление галактик.
Сверхскопление Гидры Сверхскопление Центавры	Сверхскопление Гидры-Центавра — размером 150, расстояние — 150-200, состоит из двух частей: Сверхскопления Гидры и Сверхскопления Центавра.
	Сверхскопление Рыб-Персея(раст 222, размер 100) — сверхскопление занимает область на небе размером в 15 градусов и содержит более тысячи галактик.
	Сверхскопление Павлина-Индейца(Раст 235, размер 100). Сверхскопление имеет относительно низкую плотность галактик и не содержит богатые скопления галактик.
	Сверхскопление Волос Вероники(раст 290, размер 100) — Сверхскопление содержит более трёх тысяч галактик и формирует значительную часть структуры Гомункулуса, который, в свою очередь, является центром Великой Стены.
	Сверхскопление Феникса(раст 372, размер 150)
	Сверхскопление Геркулеса(раст 413, размер 100) SCI 160
	Сверхскопление Льва(раст 440, размер 150) SCI 93
	Сверхскопление Змееносца z=8500-9000 км/с центр 59*85
	Сверхскопление Шепли(раст 654, размер 200) — Второе обнаруженное сверхсколпение после Сверхскопления Девы.
	Сверхскопление Скульптора(раст 668, размер 100) — Сверхскопление формирует часть Стены Скульптора.
	Сверхскопление Рыб-Кита(раст 813, размер 350)
	Сверхскопление Волопаса(раст 826, размер 150)
	Сверхсколпение Часов(раст 905, размер 550) — Это сверхскопление также называют сверхскопление Часов-сетки.
	Сверхскопление Северной Короны(раст 970, размер 250)
	Сверхскопление Голубя
	Сверхскопление Водолея
	Сверхскопление Водолея В
	Сверхскопление Водолея-Козерога
	Сверхскопление Водолея-Кита
	Сверхскопление Волопаса А
	Сверхскопление Резец SCI 59
	Сверхскопление Дракона
	Сверхскопление Дракона-Большой Медведицы
	Сверхскопление Печь-Эридан
	Сверхскопление Журавля
	Сверхскопление Льва А
	Сверхскопление Льва-Секстанта
	Сверхскопление Микроскопа
	Сверхскопления Пегаса-Рыб
	Сверхскопления Рыб
	Сверхскопление Рыб-Овна
	Сверхскопление Большой Медведицы
	Сверхскопление Девы-Волос Вероники
	Сверхскопление Рыси z=1.27 включает два скопления: RXJ 0849.9+4452(z=1.26) и RXJ 0848.6+4453(z=1.27). На момент открытия это сверхскопления стало самым далёким известным сверхсколпением.
	SCL @ 1338+27 (z=1.1), размер 228. Возможно, это неоткрытая ещё галактическая нить.
	SCL @ 1604+43 (z=0,91) в 2000 году было самым больших сверхскоплением, найденном в далёком космосе. Сверхскопление состоит из двух известных скоплений, и одного — недавно открытого. Известными скоплениями являются CI 1604+4304(z=0,897) и CI 1604+4321(z=0,924), которые имееют по 21 и 42 галактики.
	SCL @ 0018+16(z=0,54) Это сверхскопление находится около радиогалактики 54W084С(z=0,544) и состоит из трёх скоплений: CL 0016+16 (z=0,5455), RX J0018.3+1618 (z=0,5506) и RX J0018.8+1602
	MS 0302+17 (z=0,42 Размер = 20) Сверхскопление имеет три скопления: восточное скопление CL 0303+1706, южное скопление MS 0302+1659 и северное скопление MS 0302+1717.
	SPT-CL_J0546-5345 (z=1,07) Наиболее массивное сверхскопление из когда-либо обнаруженных во вселенной. Растояние 7 млрд световых лет от Млечного Пути. имеет массу около 10^15 солнечных масс.
	Сверхскопление Тенебрае — 2400 млн лет с начала бытья — исчезла связь с этим скоплением. Неизвестно, что там произошло, но все сигналы, идущие отуда, разом смолкли.
	Сверхскопление Тимор — 2700 млн лет с начала — в этом далёком скоплении появились Иные — никто не знает, появились ли они на планетах, или же прибыли из далёкого космоса. В течении 15 млн лет они вели войны в этом скоплении, уничтожая все расы, что попадались им на пути. Лишь Astrum Primum могли за ними спокойно наблюдать и исследовать.
	Сверхскопление Фергус
	Сверхскопление Нивал
	Сверхскопление Кронциркуль
	Сверхскопление Мешок
	Сверхскопление Первая Мышца
	Сверхскопление Вторая Мышца
	Сверхскопление Третья Мышца
	Сверхскопление Четвёртая Мышца

Период до рекомбинации

Отдельным моментом в эволюции крупномасштабной структуры Вселенной можно выделить момент рекомбинации водорода. До момента рекомбинации водорода действие оказывают одни механизмы, после – другие.

Волны плотности, первоначально большие горизонта событий, не оказывают влияния на плотность материи Вселенной, однако в процессе расширения размер горизонта достигает равного размера с длиной волны возмущения, иными словами, волна входит под горизонт или волна выходит из-под горизонта. По окончании этого периода наблюдается процесс расширения волны, то есть звуковая волна распространяется на расширяющемся фоне.

В этот период под горизонт входят волны не более 790 Мпк. Волны, которые имеют ключевое значение для процесса формирования галактик и скоплений галактик входят в начале этой стадии.

Вещество в этот момент является многокомпонентной плазмой, в ней существует множество разнообразных механизмов затухания всех звуковых возмущений. Самым эффективным механизмов среди них является затухание Силка. После завершения подавления всех звуковых возмущений остаются только адиабатические возмущения.

На протяжении какого-то времени происходит синхронная эволюция обычной и темной материи, однако в результате ее взаимодействия с излучением температура обычного вещества снижается медленнее, происходит термическое и кинематическое разделение барионного вещества и темной энергии.

При начальном плоском спектре возмущений раньше на стадию коллапса выходят возмущения с меньшими масштабами, таким образом, первыми образуются объекты, имеющие меньшую массу.

Для астрономии интересны объекты, имеющие массу 105 М, так как при меньших массах излучение, создаваемое водородом и гелием, стремящимися к центру протогала (вещество, образующееся при коллапсе темной материи), выкидывает газ обратно на окраину протоструктуры. При массах, превышающих 105, начинается процесс формирования звезд.

Вследствие начального коллапса образуются звезды, имеющие большую массу, которые излучают в жесткой части спектра. Жесткие кванты, испущенные в этот момент, сталкиваются с нейтральным водородом и ионизируют его. Следовательно, сразу же после первой вспышки звездообразования происходит вторичная ионизация водорода.

Литература

1. Барышев Ю. В. Пространственное
распределение галактик и тесты релятивистской космологии: Дисс. д-ра физ.-мат.
наук. СПб., 2003.

2. Пиблс Ф. Дж. Э. Структура Вселенной
в больших масштабах. М.: Мир. 1983.

3. Тараканов П. А. Фрактальные структуры и
неравновесные системы в астрофизике // Физика космоса: Тр 33-й международ.
студ. науч. конф., 3-7 февр. 2003 г. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2003.

4. Тихонов Н. А. Распределение галактик и
систем галактик в наблюдаемой Вселенной: Дисс. канд. физ.-мат. наук. СПб.,
2002.

5. Guzzo L. Large-scale structure from
galaxy and cluster surveys. astro-ph/0207285. 2002.

6. Martinez V. J., Saar E. Statistics
of the galaxy distribution. Chapman&Hall/CRC. N.Y., 2002.

7. Sylos Labini F., Montuori M.,
Pietronero L. Scale-invariance of galaxy distribution //
Phys. Rep. 1998. Vol. 293. P. 61.

8. Sylos Labini F., Gabrielli A.,
Pietronero L. Statistical Physics for Cosmic Structures.
Springer-Verlag, 2003.

Публикации с ключевыми словами: крупномасштабная структура Вселенной Публикации со словами: крупномасштабная структура Вселенной
См. также: Все публикации на ту же тему >>

Астрометрия — Астрономические инструменты
— Астрономическое образование
— Астрофизика —
История астрономии
— Космонавтика, исследование космоса
— Любительская астрономия
— Планеты и Солнечная система
— Солнце