Когда по ночам вы смотрите на небо, может создаться впечатление, что звезды бесконечно рассыпаны по космосу равномерным образом. Но известно, что это не так. Звезды собраны в галактиках, а галактики группируются вместе, формируя гравитационно связанные скопления. В целом ситуация такова, что соседние галактики расположены относительно близко друг к другу (в космических масштабах), а пустота простирается не на очень большие области пространства.
Карта войда Волопаса
© Richard Powell
Однако есть один особый случай, известный как войд Волопаса. Это невероятных размеров область пустого пространства, не наблюдаемая где-либо еще в известной нам Вселенной.
Эта область была открыта в 1981 году астрономом Робертом Киршнером и его командой. Войд Волопаса иногда называют Великой пустотой — это огромный сферический регион пространства, в котором находится крайне мало галактик. Он расположен примерно в 700 миллионах световых лет от Земли, в направлении созвездия Волопаса (отсюда и название). Изначально астрономы рассказали о своем удивительном открытии в статье «Пустота в миллион кубических мегапарсек в Волопасе» (A million cubic megaparsec void in Bootes).
Довольно пустая пустота
В диаметре эта сверхпустота составляет 330 миллионов световых лет, что, в свою очередь, равняется 0,27% от диаметра наблюдаемой Вселенной (93 миллиарда световых лет в поперечнике). Объем этого региона — примерно 236 тысяч кубических мегапарсек. Другими словами, это самая крупная известная пустота во Вселенной.
Вскоре после открытия войда Волопаса астрономы стали замечать, насколько уникальна эта область. Сначала они смогли найти всего восемь галактик в ней, но дальнейшие наблюдения помогли обнаружить 60 галактик в огромном пространстве диаметром в четверть миллиарда световых лет. По словам астронома Грега Олдеринга, если бы в центре войда Волопаса находился Млечный Путь, мы бы узнали о существовании других галактик только в 60-х годах XX века.
Для сравнения: у нашего родного Млечного Пути есть около двух дюжин соседок в области пространства всего в три миллиона световых лет в поперечнике. Учитывая, что в среднем расстояние между галактиками во Вселенной составляет несколько миллионов световых лет, то в таком огромном пространстве, как войд Волопаса, при аналогичной плотности было бы около 10 тысяч галактик.
Словно мыльные пузыри
Естественно, ученым не терпится узнать, как могла образоваться такая аномальная область пространства. Компьютерные модели предполагают, что пустоты меньшего размера — встречающиеся гораздо чаще — сформировались после сближения галактик, в результате гравитационного взаимодействия. Из-за этого соседние регионы опустели, а так как этот процесс усиливается, области становятся больше.
Однако это никак не объясняет существование войда Волопаса. С рождения Вселенной прошло недостаточно времени для того, чтобы гравитационные силы «очистили» пространство такого масштаба.
Попытки найти объяснение привели к разработке новой теории, предполагающей, что сверхпустоты образуются в результате слияния более мелких пустот. Олдринг как-то заметил, что галактики, находящиеся в пустотах, принимают любопытные формы трубчатой структуры, и это, похоже, важная зацепка. Кроме того, он предположил, что войд Волопаса образовался после слияния меньших пустот — подобно тому, как мыльные пузыри сливаются в один большой пузырь. Что касается «трубчатых» галактик, то, скорее всего, это остатки границ между меньшими пустотами.
Также можно предположить еще более радикальный вариант развития событий, который едва ли рассматривался в научной литературе. Так, войд Волопаса мог образоваться в результате расширения цивилизации третьего типа по шкале Кардашева. В процессе колонизации «пузырь» цивилизации расширяется в направлении от родной системы цивилизации, которая затеняет каждую звезду (а затем и каждую галактику) на своем пути, закрывая ее сферой Дайсона. Это могло бы объяснить и достаточно ровную сферическую форму пустоты. Учитывая то, что войд Волопаса находится примерно в 700 миллионах световых лет от Земли, а разумная жизнь во Вселенной могла возникнуть около четырех миллиардов лет назад, у такой древней цивилизации было предостаточно времени для осуществления этой удивительной космологической инженерии. Да, это чистого рода спекуляция, но, учитывая странность самого феномена, можно рассматривать и такую гипотезу.
Страшное и пустое место
Природа пустоты предоставляет пищу для размышлений. Безусловно, посетители этой области были бы, мягко говоря, ошеломлены такой изоляцией, учитывая экстремальные расстояния между галактиками, и видом далекого космоса, который бы выглядел «чернее черного».
Более того, войд Волопаса, вероятно, самый «идеальный» вакуум в космосе, на эффекты которого также стоит обратить внимание. В нем редко встречались бы не только камни и пыль, но и разного рода частицы. Для взаимодействия частиц в этой огромной пустоте могут уйти эпохи, если это там вообще возможно.
Карта галактических пустот в наблюдаемой Вселенной
© Andrew Z. Colvin
Чрезвычайно низкая плотность вещества в этой области космоса означает, что при попадании в него какой-то «структуры» — нейтрино, например — с одной стороны, она будет выглядеть абсолютно так же на выходе сотни миллионов лет спустя. То же касается и фотонов. Частицы вещества с гораздо большей массой, чем нейтрино и фотоны, будут естественным образом притягиваться к краям пустоты. Из-за этого свойства сохранения состояния войд Волопаса однажды можно рассматривать как идеальную капсулу времени.
Как бы то ни было, открытие сверхпустоты сильно повлияло на традиционное космологическое мышление. С тех пор астрономы неоднократно пересматривали свое понимание формирования галактик, учитывая то, что известно о крайне неравномерном распределении вещества во Вселенной.
В конце концов, войд Волопаса — еще одно скромное напоминание о безграничности космоса. Вселенная, которую мы видим, невообразимо огромна для нашего понимания, а наше место в ней удивительно мало и незначительно — микроскопическая вспышка в исполинском пространстве. Но насколько бы одинокими мы ни казались сами себе на нашей маленькой голубой точке, во всяком случае, у нас есть возможность созерцать звездный пейзаж, когда мы обращаем взгляд на небеса.
Источник: naked-science.ru
