Метагалактика

Материал из Альманах "Покорение смыслов"
Перейти к: навигация, поиск
Метагалтика. Рисунок с сайта: Астрогалактика

Метагалактика - часть Вселенной доступная для прямых астрономических наблюдений. Поскольку возраст Вселенной конечен, то мы физически можем наблюдать только ту её часть, с границы которой излучение успело за время существования достичь нашего местоположения.

Согласно современным представлениям, возраст Вселенной примерно 13 - 15 млрд лет. Таким образом Метагалактика - это сферическая область с радиусом 13 - 15 млрд световых лет [1]. В центре этой сферы находится Земля.

Пока ещё сложно сказать: есть ли в каком-то из направлений край Вселенной, по крайней мере, в разных направлениях расстояния до самых удалённых квазаров примерно одинаковы. Более того: не наблюдается какого-то систематического падения плотности распределения галактик в каком-то направлении, что свидетельствовало бы о приближению к краю. Также нельзя делать какие-то заключения о безграничности, но замкнутости Вселенной. В этом случае в различных (в частности – противоположных) направлениях мы должны наблюдать тождественные объекты. Пока же все наблюдаемые тождественные объекты связаны с гравитационным линзированием. Поэтому Вселенная, действительно либо не замкнутый объект с положительной кривизной, либо текущий радиус Вселенной не достиг ещё величины её радиуса кривизны.

Поскольку Вселенная непрерывно расширяется, согласно последним данным даже с ускорением, то по ходу времени размеры Метагалактики постоянно растут, вместе с ними изменяются другие параметры, например, масса наблюдаемого вещества Вселенной. Следует отметить, что размеры Метагалактики также растут вследствие увеличения мощности измерительных приборов – нам становятся доступны всё более слабые, следовательно, более удалённые объекты. На сегодняшний день пока совершенно не ясно: можно ли выделить во Вселенной несколько Метагалактик или она одна, пока мы можем только сказать, что Метагалактика – это причинно-связная часть Вселенной, поскольку горизонт Метагалактики расширяется со скоростью света. Большинство космологических теорий утверждают, что размеры Вселенной должны быть существенно больше размеров Метагалактики.

Содержание

[править] Основные характеристики

  1. Средняя плотность вещества Метагалактики лежит в интервале от 10−31 до 10−30 г/см³. Однако, существуют местные неоднородности с очень высокими локальными отклонениями значений. Также наблюдаются структурные отклонения плотности. То есть, в малых и средних масштабах Метагалактика существенно неоднородна.
  2. На очень больших расстояниях свойства Метагалактики примерно одинаковы во всех её частях, то есть данная однородность понимается в статистическом смысле; она наблюдается в очень больших пространственных областях – кубах с ребром характерного размера около 1 млрд световых лет. Данное утверждение сделано на основе инфляционных теорий расширения Вселенной и на сегодняшний день подтверждено экспериментальными данными.
  3. Ещё одно свойство Метагалактики – её пространственная изотропность. Это означает, что свойства Метагалактики одинаковы в любом направлении. Этот вывод следует из наблюдаемого распределения интенсивности реликтового излучения.

[править] Из чего состоит Метагалактика

Метагалактика в пределах 1 млрд световых лет. Рисунок с сайта: Свободная энциклопедия

На сегодняшний день пока не ясно, составляет ли Метагалактика взаимодействующей материальной системой, однако совершенно бесспорно, что объекты метагалактики стремятся к образованию связных систем (правда, это заключение можно сделать только для светящейся материи, составляющей ничтожную долю общей материи Вселенной.

Основными структурными (непосредственно видимыми) элементами Метагалактики являются звёздные системы - галактики. Они, в свою очередь, сгруппированы в ещё более крупные структурные единицы - скопления галактик; скопления также группируются в сверхскопления галактик. Таким образом структурировано более 90% наблюдаемых на сегодняшний день звёздных систем. Скопления галактик встречаются двух видов: более менее сферической формы, в таких преобладают эллиптические галактики; случаются также скопления произвольной формы, они несколько меньше по размеры и в них преобладают спиральные галактики. В скоплении может быть от нескольких десятков до нескольких тысяч отдельных галактик. Сверхскопление включает до сотни скоплений. Сами же сверхскопления галактик расположены главным образом в сравнительно тонких слоях (блинах) или цепочках. Слои и цепочки пересекаются, соединяются друг с другом и образуют колоссальные ячейки неправильной формы, внутри которых галактики практически не наблюдаются. Стороны ячеек имеют протяжённость сотни миллионов световых лет. Внешне картина несколько напоминает пчелиные соты: стенки этих «сот» состоят из сверхскоплений галактик. Предпринимаются попытки объяснить происхождение ячеистой структуры Метагалактики, последние попытки основываются на эффектах гравитационной неустойчивости тёмной материи. Бесспорно одно: вещество в Метагалактике распределено далеко не равномерно и о его «однородности» можно говорить только в среднем и на очень больших расстояниях.

Стенки ячеек чрезвычайно тонки в сравнении с размерами самих ячеек, и поэтому видимые с Земли "с ребра" они напоминают волокна или цепочки из галактик и их скоплений, а видимые прямо — практически неразличимы на фоне других галактик и их скоплений. Такая тонкая оболочка из галактик дала даже повод американским астрономам окрестить ячейки "пузырями". Весьма вероятно, что наша галактика находится на поверхности гигантского "пузыря", оболочку которого мы и наблюдаем как Локальное сверхскопление. Стенки ячеек, видимые "с ребра" как волокна, не связаны гравитационно с местами пересечения ячеек, лишь визуально наблюдаемыми как мощные скопления галактик.

Космологическое расширение деформирует ячеистую структуру Метагалактики именно в районах стенок ячеек. Такой характер деформации приводит к тому, что со временем галактики и их скопления будут покидать места пересечения ячеек. Этот процесс, естественно, должен проявляться как расширение сверхскоплений, и оно действительно было обнаружено для Локального сверхскопления и, в частности, его ядра — скопления галактик в созвездии Девы. Имеются свидетельства в пользу нестационарности и других сверхскоплений. Расширение сверхскоплений позволяет сделать заключение, что сами сверхскопления и более крупные их надструктуры гравитационно не связанные объекты. Они не могли возникнуть эволюционным путём и образовались в результате каких-то процессов на ранних этапах существования Вселенной.

В последнее время надструктуры из сверхскоплений получили название "великих стен" или "галактических нитей"[2], их размеры очень велики (примерно 3-7 процентов размера Метагалактики. По всей видимости, каких структур кроме галактических нитей во Вселенной нет, за исключением, возможно самой Метагалактики.

[править] По материалам

Я.Б. Зельдович «Вселенная» Квант, №3, 1984 г.

[править] Примечания

  1. Световой год Данные свободной энциклопедии
  2. M.J. Geller, J.P. Huchra Mapping the Universe Science 17 November 1989: Vol. 246 no. 4932 pp. 897-903
Личные инструменты
Пространства имён
Варианты
Действия
Навигация
Инструменты