Възможно ли е да разберем Вселената, без да опознаем най-големите структури, които се намират в нея? По принцип е малко вероятно. В практически план? Със сигурност не. Изключително големите обекти могат да изкривят представата ни за Космоса. Астрономите са открили най-голямата структура във Вселената досега, наречена Кипу по името на инкската измервателна система. Тя съдържа шокиращите 200 квадрилиона слънчеви маси.
Колко всъщност е голям Кипу
И ако изключително голямата маса на Кипу не привлича вниманието, то размерът му със сигурност го прави. Обектът, наречен суперструктура, е дълъг повече от 400 мегапарсека. Това е повече от 1,3 милиарда светлинни години.
Още: Безпрецедентни СНИМКИ на Космоса: Астрономи показаха как е изглеждала ранната Вселена
Една толкова голяма структура просто трябва да влияе на заобикалящата я среда, а разбирането на тези ефекти е от решаващо значение за разбирането на космоса. Според новото изследване изучаването на Кипу и други суперструктури може да ни помогне да разберем как еволюират галактиките, да подобрим космологичните си модели и да подобрим точността на космологичните си измервания.
Изследването, озаглавено "Разкриване на най-големите структури в близката Вселена" е прието за публикуване в списание Astronomy and Astrophysics. Ханс Борингер от Института „Макс Планк“ е водещ автор.
„За точното определяне на космологичните параметри е необходимо да разберем влиянието на локалната широкомащабна структура на Вселената върху измерванията“, пишат авторите.
„Те включват модификации на космическия микровълнов фон, изкривявания на изображенията на небето от широкомащабно гравитационно обективиране и влиянието на широкомащабните поточни движения върху измерванията на константата на Хъбъл.“
Суперструктурите са изключително големи структури, които съдържат групи от галактически купове и суперкупове. Те са толкова масивни, че поставят под въпрос разбирането ни за това как се е развила нашата Вселена. Някои от тях са толкова масивни, че разбиват моделите ни за космологичната еволюция.
Кипу е най-голямата структура, която някога сме откривали във Вселената. Тя и другите четири суперструктури, открити от изследователите, съдържат 45 % от галактическите купове, 30 % от галактиките, 25 % от материята и заемат обемна част от 13 %.
В своята работа Борингер и неговите колеги откриват Quipu и още четири суперструктури на разстояние от 130 до 250 Mpc. Те са използвали рентгенови галактични клъстери, за да идентифицират и анализират суперструктурите в своето изследване на клъстерите с големи мащаби в рентгенови лъчи (Cosmic Large-Scale Structure in X-rays - CLASSIX).
Кипу е в червено. Снимка: Bohringer et al. 2025
Рентгеновите галактични купове могат да съдържат хиляди галактики и много горещ вътрешнокупонов газ, който излъчва рентгенови лъчи. Тези емисии са ключът към определяне на масата на суперструктурите. Рентгеновите лъчи проследяват най-плътните области на концентрация на материя и основната космическа мрежа. Емисиите са като указателни табели за идентифициране на суперструктурите.
Още: Центърът на нашата Вселена не съществува. Ето защо
Авторите посочват, че "разликата в плътността на галактиките около полевите клъстери и членовете на суперструктурите е забележителна". Това може да се дължи на факта, че полевите клъстери са населени с по-малко масивни клъстери от тези в суперструктурата, а не на това, че полевите клъстери имат по-ниска плътност на галактиките.
Независимо от причините, масата на тези суперструктури оказва огромно влияние върху опитите ни да наблюдаваме, измерваме и разбираме космоса. "Тези големи структури оставят своя отпечатък върху космологичните наблюдения", пишат авторите.
Суперструктурите оставят отпечатък върху космическия микровълнов фон (CMB), който е реликтово лъчение от Големия взрив и ключово доказателство в негова подкрепа.
Гравитацията на суперструктурите променя CMB при преминаването ѝ през тях в съответствие с ефекта на Интегрирания Сакс-Уолф (ISW), което води до флуктуации в CMB.
Суперструктурите могат да повлияят и на измерванията на константата на Хъбъл - основна стойност в космологията, която описва колко бързо се разширява Вселената. Докато галактиките се отдалечават една от друга поради разширяването, те имат и локални скорости, наречени особени скорости или поточни движения.
Те трябва да бъдат отделени от разширяването, за да се разбере ясно разширяването. Голямата маса на тези суперструктури оказва влияние върху тези поточни движения и изкривява нашите измервания на константата на Хъбъл.
В изследването се отбелязва също, че тези масивни структури могат да променят и изкривят нашите изображения на небето чрез гравитационно обективиране в голям мащаб. Това може да доведе до грешки в нашите измервания.
От друга страна, симулациите на CDM на Ламбда създават суперструктури като Кипу и останалите четири.
"Открихме суперструктури с подобни свойства в симулации, базирани на моделите на космологията Lambda-CDM", пишат авторите.
Още: Впечатляващо: Заснеха най-голямата карта на Вселената (ВИДЕО)
Ясно е, че тези суперструктури са от решаващо значение за разбирането на Вселената. Те съдържат значителна част от нейната материя и влияят на заобикалящата ги среда по фундаментални начини. Необходими са още изследвания, за да се разберат те и тяхното влияние.
"Интересни последващи изследвания на нашите открития включват например проучвания на влиянието на тези среди върху популацията и еволюцията на галактиките", пишат авторите в заключението си.
Според изследването тези суперструктури няма да се запазят завинаги. "В бъдещата космическа еволюция тези суперструктури със сигурност ще се разпаднат на няколко колапсиращи единици. По този начин те са преходни конфигурации", обясняват Борингер и неговите съизследователи.
"Но в момента те са особени физически образувания с характерни свойства и особена космическа среда, заслужаващи специално внимание."
