Астрофизики определили форму Местного войда

Ученые провели анализ ближайшей крупной области с пониженной плотностью материи — Местного войда. Работа стала возможна благодаря Cosmicflows-3 — новому каталогу скоростей движения галактик в локальной Вселенной. В результате удалось выяснить форму данного войда, обнаружить соединяющие его с другими пустотами перешейки и показать, что особенности распределения вещества по соседству с Млечным Путем отвечают примерно за половину скорости движения Местной группы галактик, пишут авторы в The Astrophysical Journal.

Самыми крупными гравитационно связанными объектами во Вселенной являются скопления галактик. Множество скоплений могут формировать сверхскопления, продолговатые волокна (филаменты), стены и другие образования, которые являются частью крупномасштабной структуры Вселенной и, в отличие от скоплений и меньших объектов, подвержены космологическому расширению.

Расположение далеких галактик в пространстве можно узнать, объединив видимое угловое расстояние между ними и красное смещение линий в их спектрах с моделью Вселенной, определяющей связь между красным смещением и расстоянием. Однако в непосредственной близости от нас, то есть на расстояниях меньше размера однородности Вселенной, в движении галактик могут преобладать не связанные с космологическим расширением скорости, которые называют пекулярными.

Большую часть объема Вселенной занимают пустоты между скоплениями галактик и структурами из них — войды. В течение миллиардов лет существования Вселенной вещество покидает такие области под действием гравитации и формирует объекты на их границе. Тем не менее, войды не полностью лишены галактик, но плотность вещества там меньше, чем в среднем по Вселенной, и концентрация галактик также заметно ниже. Наиболее близок к нам Местный войд, который простирается примерно на 40 процентов площади неба и начинается у края Местной группы на расстоянии около одного мегапарсека.

Трудность изучения Местного войда заключается в том, что он находится за центром Млечного Пути, где очень велико поглощение электромагнитного излучения. Однако о его существовании, как и о многих других параметрах распределения материи, можно судить опосредованно — через наблюдения пекулярных скоростей соседних галактик. В частности, именно этот подход позволил отнести Местную группу галактик вместе со сверхскоплением Девы и некоторыми другими структурами к сверхскоплению Ланиакея.

В работе под руководством известного астронома Брента Талли (Brent Tully) из Гавайского университета определяются детальные свойства Местного войда, которые удалось узнать благодаря каталогу скоростей движения галактик Cosmicflows-3, содержащего данные о 18 тысячах объектов.

Авторам удалось оценить сложную форму Местного войда. Он оказался неоднородным: в нем есть три локальных минимума плотности. Выяснилось, что он соединен перемычками с гораздо более крупными войдами Геркулеса и Скульптора. Астрономы также убедились в существовании не только отдельных галактик, но их групп в войдах — поперек Местного войда от скопления Девы до скопления Рыб располагается цепочка галактик, среди которых встречаются достаточно крупные и яркие, такие как NGC 1161 и NGC 1160. Более того, эта вереница объектов пересекает один из минимумов плотности Местного войда.

В дополнение к структуре войда авторы оценивают вклад минимумов и максимумов плотности вещества в локальной Вселенной в скорость движения окружающих галактик. Известно, что Млечный Путь вместе с Местной группой движется со скоростью 631 километр в секунду относительно реликтового излучения. Астрономы приходят к выводу, что непосредственное окружение, то есть Местный войд и скопление в Деве, отвечают примерно за половину этой скорости. Вторая половина определяется более далекими структурами, такими как Великий аттрактор — наиболее плотная часть сверхскопления Ланиакея.

Ранее астрономы построили карту маршрутов галактик в Местном сверхскоплении, обнаружили крупнейшее древнее прото-сверхскопление галактик, а также доказали, что локальные особенности не могут объяснить различия в оценках темпа расширения Вселенной. Мы подробно писали об одной из предыдущих работ группы Талли в материале «О, великий отталкиватель!».

Тимур Кешелава