September 8, 2023

Гигантская космическая структура

Астрономы обнаружили самую большую из известных структур локальной Вселенной - сферу повышенной плотности галактик размером около миллиарда световых лет.

© Frédéric Durillon/ Animea Studio, Daniel Pomarède/ IRFU, CEA University Paris-Saclay

Примерно в 820 млн. световых лет от нас обнаружилась огромная кольцеобразная аномалия плотности - галактик там было больше, чем обычно - гигантский пузырь находится совсем рядом с нашим суперкластером Laniakea. Внешние границы Ланиакеа доходят почти до недавно обнаруженной сверхструктуры Hoʻoleilana.

"Эта структура настолько гигантская, что простирается до пределов изучаемого нами участка неба", - сообщает Талли. Более тщательный анализ показал, что это кольцо имеет диаметр около миллиарда световых лет и принадлежит к трехмерной сфере или пузырю. "Таким образом, эта кольцевая структура является одной из крупнейших структур, известных на сегодняшний день в близлежащей Вселенной", - поясняют астрономы. "Ее огромный диаметр намного превосходит теоретические ожидания".

В этот гигантский пузырь входят многие хорошо известные крупные структуры нашей космической окрестности: Virgo-Coma, суперкластер Corona-Borealis, несколько скоплений галактик Abell и Великая стена Слоуна, а также Суперкластер Ботес.

© Frédéric Durillon/ Animea Studio, Daniel Pomarède/ IRFU, CEA University Paris-Saclay
"Было очень интересно обнаружить, что эта гигантская оболочечная структура состоит из элементов, которые ранее считались одними из самых крупных структур во Вселенной сами по себе", - говорит соавтор исследования Даниэль Помаред (Daniel Pomarede) из Университета Париж-Сакле.

С помощью сверхструктуры Ho'oleilana впервые удалось идентифицировать одно из так называемых барионных акустических колебаний (прим. - Барионные акустические осцилляции (БАО) - это волны плотности, сформировавшиеся в ранней Вселенной в результате взаимодействия гравитации и радиационного давления. Их влияние сегодня можно наблюдать в спектре анизотропии реликтового космического излучения и в распределении галактик. Их точное измерение играет важную роль в современной космологии).

©Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS), Zosia Rostomian/ LBNL

Концентрические пульсации этих ранних колебаний и сегодня можно проследить в распределении вещества во Вселенной: они проявляются в тонких флуктуациях распределения галактик. Если сравнить их на больших расстояниях, то можно заметить характерное увеличение плотности галактик на интервалах порядка 500 млн. световых лет - это центр и первоначальный радиус барионно-акустических колебаний.

Также Талли и его сотрудники на основе данных Хо'олейлана пришли к значению 76,9 км/с на мегапарсек (км/с/Мпк) для постоянной Хаббла. Таким образом, скорость космического расширения, определенная по недавно обнаруженному пузырю BAO, находится в том же диапазоне, как и измерения по сверхновым, гравитационному линзированию и цефеидам и значительно превышает значения расширения для раннего космоса, определенные спутником Planck на основе реликтового космического фонового излучения.

Таким образом, открытие Хо'олейлана подтверждает подозрение, что расширение Вселенной ускорилось с начала космической эры - и что за этим, возможно, стоит физика, выходящая за рамки Стандартной модели.

"Это может означать, что для увеличения скорости расширения до сегодняшнего дня необходима дополнительная, более поздняя физика", - утверждают астрономы.

Ho'oleilana: An Individual Baryon Acoustic Oscillation? - IOPscience

scinexx