Зоната на здрача: Огромен обект се крие „зад гърба“ на нашата Галактика

Изследователи са открили неизвестен досега галактичен куп в най-неизследваната част на небето. В него има най-малко 58 „звездни острова“, но е напълно възможно да има и стотици такива „острови“ (т.е. галактики). Астрономите имат още много работа, за да видят добре какво се крие зад „сляпото петно“, за съществуването на което трябва да „благодарим“ на нашата собствена Галактика.

Зоната на здрача

Всеки, който се е вглеждал в нощното небе, е запознат с красивата белезникава ивица по небесния свод. В Европа и Америка се нарича Млечен път, а например в Индия – Небесният Ганг. Днес знаем, че това е част от диска на нашата Галактика, който ние, земляните, виждаме. В диска на Галактиката са концентрирани неизброимо количество звезди.

P. Horálek/ESO

Изглежда, Млечният път трябва да блести ярко в небето като Слънцето, но това не е така. Това се дължи на междузвездния газ, който по обща маса не отстъпва на звездите (както във Вселената като цяло, така и в нашата Галактика в частност), и в съпътстващия го прах. Облаците от газ и прах поглъщат светлината. Така че красивата белезникава мъгла на Млечния път е само малка шепа светила, които са най-близо до Земята, останалите просто не се виждат.

Безполезно е да мислим да пронижем цялата дебелина на Галактиката от край до край и да видим как голямата Вселена изглежда в тази посока. Това парче пространство с всичките му галактики просто е скрито зад непроницаема газова завеса.

Дискът на Млечния път, заедно с централната си издутина (балдж), закрива от телескопите около една пета от небето. Англогезичните астрономи наричат ​​тази зона zone of avoidance, което обикновено – и не много успешно – се превежда като „зона на избягване“. Оптичните телескопи (по-точно астрономите, работещи с тях) трябва да изключат тази част от небето от изследванията на Вселената. И разбира се, учените са много любопитни: какво има там, в „забранената зона“?

Устието на вселенските реки

В достъпните области на небето телескопите виждат цели потоци от галактики, течащи към определена точка, скрита от нас в зоната на избягване. Тази невидима от Земята точка е наречена Великият атрактор.

Учените смятат, че Великият атрактор е центърът на масите на свръхкуп от галактики с красивото име Ланиакея (в превод от хавайски „необятни небеса“). Да се обхване Ланиакея, наистина не е лесно: тя е сто хиляди пъти по-масивна от Млечния път и пет хиляди пъти по-голяма от неговия диаметър. Великият атрактор не е тяло с аномална гравитация, като например черна дупка, и всъщност изобщо не е тяло. Във всяка точка на огромната Ланиакея се сумира привличането на много звездни системи. Не е трудно да се досетим, че в дадена точка (центъра на масите) това количество ще бъде най-голямо. Тази точка е Великият атрактор. Галактиките се стичат там по същата причина, поради която гравитираща топка се устремява към центъра или водата се втурва към дъното на съда.

Подарък от Близнаците

Авторите на новото изследване са използвали телескопите Джемини (от англ. Gemini – „Близнаци“) – двойка еднакви инструменти с диаметър 8,1 метра. Този размер ги поставя сред най-големите телескопи в света. Южният „близнак“ е установен в Андите, а северният – на Хаваите. И двата инструмента работят високо над морското равнище, при много чист и сух въздух.

Астрономите се фокусирали върху работата си през 2021 г. Тогава те обработили данните от телескопа VISTA, получени в близкия инфрачервен диапазон. Изследователите открили 607 обекта, подобни на неизвестни по-рано галактики в зоната на избягване. Но било трудно да се установи техният произход, най-вече защото било неизвестно разстоянието до тях. Всеки газов облак в Млечния път има същия привиден размер като огромна, но далечна галактика. Така например цвете, стоящо на перваза на прозореца, може да изглежда по-голямо от дърво на близката улица.

Сега учените са изследвали наново тази област от небето, макар и не цялата, а само малка част с радиус от шест дъгови минути (една пета от видимия диаметър на Луната). Тук те открили 58 кандидат-галактики, както се изразяват предпазливите астрономи. За пет от тях спектрографът на Джемини е получил спектри, от които авторите изчислили червеното отместване. А то от своя страна може да се преобразува в разстояние.

Галактики с червено отместване / NASA, ESA, R. Ellis (Caltech), and the HUDF 2012 Team

Оказало се, че червеното отместване на тези кандидат-галактики е 0,225 ± 0,014. Това означава, че те се намират на почти три милиарда светлинни години. За сравнение: диаметърът на диска на Млечния път е около 100 000 светлинни години. Тоест тези обекти не само изглеждат като галактики, но са толкова далече, че просто не могат да бъдат нищо друго. Освен това техните спектри също са типични за галактиките. И накрая астрономите изчислили разстоянието с независим метод. Той съвпаднал с разстоянието, определено по червеното отместване.

Знаейки разстоянието, изследователите изчислили масата на купа (около десет трилиона слънца) и неговия диаметър (милиони светлинни години). И двете са типични за галактични купове на такива разстояния от Земята.

Като цяло авторите смятат, че са открили нов галактичен куп в зоната на избягване и е трудно да не се съгласим с тях. Учените не се впускали в измислянето на романтично име на този куп и са му дали обозначението VVVGCl-B J181435-381432.

Най-вероятно този обект е само „върхът на айсберга“, тъй като в прегледа на телескопа VISTA авторите са преброили повече от 600 кандидати. И да не забравяме, че през газово-праховата завеса на Млечния път дори с инфрачервени телескопи се виждат само най-големите и най-ярките галактики. Така че там може да има не само голям куп, но и множество купове.

Небесната йерархия

Галактичните купове са доста често срещано явление. Повечето от „звездните острови“ не блестят в небето в горда самота, а се събират в компания. Това са или двойки, или групи от галактики, или купове.

Местната група галактики (Antonio Ciccolella / CC BY-SA 4.0)

Границите между тези категории са размити. В учебници с трийсетгодишна давност пише, че в група галактики има от три до няколко десетки, а в галактичен куп – от няколко десетки до няколко хиляди галактики. Но днес в Местната група галактики са преброени повече от сто системи, което включва и Млечния път. Това е естествено: телескопите са станали по-добри и са натрупани повече наблюдения. Открити са малки и бледи галактики, които преди не са били видими. И, изглежда, никой не бърза да преименува Местната група в Местен куп.

Някои купове и групи от своя страна се обединяват в свръхкупове. Свръхкуповете от своя страна са част от по-големи свръхкупове. Така Местната група галактики е включена в свръхкупа Дева, а след това на свой ред – в свръхкупа Ланиакея. Изглежда, астрономите са останали без думи за още по-големи системи.

Карта на свръхкуповете в околната Вселена. Ланиакея е в жълто (Richard Powell / CC BY-SA 2.5)

Наистина това не са най-големите структури във Вселената. Купове и свръхкупове от галактики са събрани в „нишки“, опънати на много стотици милиони светлинни години. Тези нишки оформят „празнини“ (кухини), където има относително малко галактики. Така изглежда грандиозната паяжина на Космоса. И това е най-голямото известно ниво в структурата на Вселената. Парче от космическата паяжина с размер милиард или два светлинни години е както две капки вода приличат на всяко друго парче със същия размер. Астрономите обаче не изключват, че това не е универсален закон, ние просто имаме късмета да живеем в относително хомогенен регион от безкрайния Космос.

ОЩЕ: Добре дошли във Великата празнина – най-страшното място във Вселената