Людство досягло великих успіхів у розумінні нашого місця у Всесвіті. Від ранніх картографів до сучасних астрономів; ми завжди намагаємось дізнатися більше про те, де живемо. Кожен, кого знаєте, може сказати вам, де живе: яка вулиця, місто, нація та континент. Вони також можуть сказати вам, що вони мешкають на планеті під назвою Земля, яка обертається навколо Сонця, як й інші сім планет (а також найвідоміша карликова планета Плутон). Але багато людей не може так просто пояснити, де вони знаходяться в космічному просторі, коли йдеться про масштаб, більший, ніж Сонячна система. У цій замітці її автори намагаються зробити ці знання доступними, пропонуючи 3D-тур по сусіднім галактикам. Можливо, коли-небудь хтось із нас, дивлячись на мапу галактик у Всесвіті, вкаже на одну з них і скаже «ми живемо тут!» Хто знає — може, цього ніколи і не трапиться. Але є щось глибоке в тому, щоб дізнатися про своє місце у Космосі на всесвітньому масштабі.
Можливо, ви бачили зображення широкомасштабної структури Всесвіту (або так званого «Всесвіту в коробці») — групування скупчень галактик у найбільшому масштабі нагадує павутину (рис. 1). Ці зображення, м’яко кажучи, вражають, але досить складно орієнтуватися. Головним результатом цієї роботи є прекрасне відео, яке показує сусідній з нами Всесвіт у трьох вимірах. В ньому вказано на Молочний Шлях, відмічені його особливості, а панорамні та масштабовані зображення дають змогу, не втрачаючи орієнтацію у просторі, справді осягнути довкілля нашої галактики. В замітці описано те, що показано у відео, тому настійливо рекомендуємо переглянути відео, перш ніж читати її далі.
Відео можна знайти у стандартній та високій чіткості за посиланням: https://vimeo.com/64868713.
Космологічна екскурсія починається з мапи «все небо» («all-sky») з каталогу v8k. Каталог містить інформацію про червоне зміщення для тисяч галактик. Закон Габбла—Леметра говорить нам, що Всесвіт розширюється. Все навколо нас віддаляється від нас, і що далі воно лежить, то з більшою швидкістю віддаляється. Цей взаємозв’язок дозволяє використовувати швидкість, як міру відстані, тому всі мапи в цьому дослідженні мають просторовий масштаб в одиницях червоного зміщення. Тобто на них відстань вказана в км/с. На рис. 2. показано багато галактик на відстані 8000 км/с (118 Мпк) від Землі. На мапі можна побачити кілька ниткоподібних структур, а також окремі скупчення галактик у деяких районах.
Рис. 2. Мара всього неба каталогу v8k. Усі галактики знаходяться в межах відстані 8000 км/с від Землі. Фото з сайту https://astrobites.org.
Але це дає нам уявлення лише про те, де лежать галактики. Мапа не містить жодної інформації про те, яка велика чи мала кожна галактика. Щоб краще зрозуміти розподіл речовини, науковці використали світність галактик як міру їх маси. Що яскравіша галактика, то вона масивніша. На жаль, цей метод не такий ефективний для більш віддалених галактик. Багато галактик з низькою світністю на великих червоних зміщеннях не проявляють себе. Але існує перевірений спосіб це виправити і зробити висновки про деталі невидимих галактик. Використавши цю інформацію науковці змогли візуалізувати розподіл мас в нашому місцевому Космосі (рис. 3).
Рис. 3. Мапа розподілу маси показує групу структур, з’єднаних нитками. Фото з сайту https://astrobites.org.
На цій мапі мало цікавих структур. Перша — це Місцева група галактик. Це Молочний Шлях, а також трохи більше 50 інших галактик поблизу. Якщо скупчення галактик — це міста, то найближчим до нас столичним центром є скупчення Кентавра. У межах цього скупчення сотні галактик, і це область, до якої сходяться п’ять ниток. Науковці зазначають, що термін «нитка» (filament) визначено дуже слабо, оскільки ці об’єкти можуть відрізнятися досить сильно. Однак, по суті, це довгі струни щільності (згустки речовини у вигляді ниток — Ред.), які з’єднують між собою скупчення галактик.
Ще однією визначною особливістю є так звана «Велика Стіна» (Great Wall). Її довжина становить понад 500 мільйонів світлових років, а ширина і товщина — 300 й 16 мільйонів світлових років відповідно. Це одна з найбільших структур у Всесвіті, відома нині астрономам. Вона може бути навіть набагато більшою. Газ і пил із площини Молочного Шляху закривають нам вид на неї, і ми не знаємо, як далеко простягається Велика Стіна.
Окрім цього, науковці визначили власні швидкості (peculiar velocities) сусідніх скупчень галактик. Раніше вже згадувалося про те, що чим далі від нас галактика, то швидше вона віддаляється від нас. Однак деякі галактики не рухаються з такою швидкістю, яку слід очікувати згідно із законом Габбла. Якісь віддаляються швидше, ніж слід, а якісь — повільніше. Це відхилення швидкості від передбаченого законом є власною швидкістю. Для багатьох галактик, що лежать на відстані 3300 км/с від Землі, відстані можна виміряти прямо й на основі цього обчислити їхню справжню швидкість вздовж променя зору. Це дало змогу побудувати мапи полів швидкостей, які ілюструють масштабний потік сусідніх скупчень галактик.
Рис 4. Поле власних швидкостей галактик. Колір позначає щільність векторного поля. Фото з сайту https://astrobites.org.
Скупчення Кентавра знову в центрі «уваги» (рис. 4), тому його не даремно прозвали «Великий атрактор» (The Great Attractor). На схемі позначено Молочний Шлях. Галактики поблизу нас, зазвичай, рухаються до скупчення Діви і, зрештою, до скупчення Кентавра.
Поєднання цих зображень, які, знову ж таки, більше вражають в анімованому вигляді, може допомогти нам скласти глибше, підсвідоме розуміння нашого місцевого Космосу. Зрештою, як і Земля, Сонячна система та Молочний Шлях, це те, що ми називаємо домом.
За інф. з сайту https://astrobites.org
