Журнал «Знание-сила» - Знание - сила, 1998 № 05(851)

Несмотря на то что галактика — это система из миллиардов звезд, на большом расстоянии она видна как точка. Лаже наблюдения с помощью крупнейшего в мире десяти метрового телескопа, работающего в прекрасных условиях высокогорной обсерватории на Гавайях, показали, что с поверхности Земли среди объектов слабее двадцать пятой звездной величины звезды невозможно отличить от далеких галактик.

А нужно заметить, что среди слабых объектов галактик больше, чем звезд. Например, среди объектов двадцать третьей величины на десять галактик приходится одна звезда. Дальше — больше. Нужно просеять сто объектов двадцать пятой звездной величины, чтобы встретить среди них одну звезду. Отбор идет в основном по форме изображения: звезда — точка, а галактика имеет различимое тело. Но далекая галактика становится для наземного телескопа неотличима от звезды при яркости около двадцать пятой величины. Может ли помочь в этом космический телескоп?

Да, может. На его более четких изображениях можно отличать звезды от галактик до двадцать седьмой величины. Продвижение на две величины, то есть в 6,3 раза по яркости, означает продвижение в глубь Вселенной в 2,5 раза. Игра, безусловно, стоит свеч. Заманчиво было бы вдвое продвинуться в глубь Вселенной, и не только в одном направлении, напоминающем взгляд через замочную скважину, а сразу во многих, получив при этом глубокие изображения большей части неба.

Однако космический телескоп — удовольствие крайне дорогое. Если использовать нынешний телескоп Хаббла с его маленьким полем зрения, то для глубокого просмотра всего неба понадобятся столетия или десятки аналогичных телескопов на орбите! На такую роскошь астрономы не надеются. Поэтому они мечтают запустить на орбиту или установить на Луне телескоп иной конструкции — широкоугольную камеру Шмидта, способную за одну экспозицию зафиксировать большой участок неба, размером в десятки квадратных градусов. Такой телескоп за разумное время сможет получить глубокий портрет Вселенной, причем не только се далеких окраин, но и всякой интересной и важной «мелочи», которую мы не замечали до сих пор в нашей Галактике, а возможно, и в нашей Солнечной системе. Кто знает, не станет ли это сродни открытию микробов в биологии маленьких, но очень важных составляющих живой природы.

• На этом рисунке, сделанном на основании реальных подсчетов галактик в окружающем пространстве, оконтурены области с повышенной плотностью числа галактик_ Наша галактика находится в левом нижнем углу рисунка. В распределении вещества явно прослеживаются структуры в виде цепочек, отдельных «блинов» и «дыр»

• Здесь мы видим результат трехмерного компьютерного моделирования распределения галактик на основе космологической модели, содержащей около 2000 галактик. Изображение представлено в том же масштабе, что и на рисунке 2. Контуры плотности крупномасштабной структуры показывают хорошее согласие (в смысле топологии распределения и его математических характеристик) с реальным распределением галактик на небе

• Распределение галактик на северном и южном небе по данным Смитсонианской астрофизической обсерватории (США). Глубина распределения примерно такая же, как на рисунках 2 и 3. Здесь также прослеживаются цепочки галактик, пустоты и «блины»

• Так выглядят с высоты птичьего полета современные обсерватории, размещенные в чилийской пустыне Атакама: слева — Параналь, включающая Телескоп с Большой Апертурой, справа — Ла Сияла с Телескопом Новой технологии

Еще одна международная группа астрономов под руководством доктора Дакоста, используя крупные телескопы, размещенные в Чили, Европе, Австралии и США, изучила распределение более двух тысяч галактик в обширной окрестности нашей звездной системы. В результате было обнаружено несколько гигантских областей, совершенно лишенных не только галактик, но и каких- либо признаков другого вещества, доступного для наблюдения в телескоп. Эти огромные «дыры» диаметром сто — двести миллионов световых лет — крупнейшие среди известных нам структурных элементов природы. Их происхождение связано с самыми ранними этапами эволюции Вселенной.

Впервые признаки гигантских пустот во Вселенной были обнаружены более десяти лет назад при изучении распределения в пространстве крупных галактик.

Однако оставались сомнения — а нет ли в этих областях маленьких галактик, недоступных пока телескопу, или вещества в другой форме, вообще не излучающего свет. Поэтому в нынешней программе астрономы пошли иным путем: определив с помощью самых мощных телескопов мира скорости движения более двух тысяч галактик, они решили уравнения движения этих систем, что позволило вычислить распределение массы в пространстве независимо от того, излучает ли эта масса свет.

На полученном в результате вычислений компьютерном изображении представлено распределение вещества в любых его формах. Яркие области на этой карте соответствуют уплотнениям, крупнейшее из которых было известно ранее и названо Великим аттрактором. Тёмные области означают пустоты. Положение нашей Галактики указано стрелкой в центре карты. Размер Галактики (сто тысяч световых лет) в масштабе этого рисунка всего 20 микрометров. Плоскость рисунка совпадает с так называемой сверхгалактической плоскостью, то есть с плоскостью обширного местного уплотнения, в котором сосредоточено большинство соседних с ними звездных систем.

Напомним, что Великий аттрактор (от английского attract — притягивать) — это обширная концентрация массы, влияющая на движение многих галактик, включая и наш Млечный Путь. В 1986 году группа астрономов, изучавших движение нашей и соседних галактик, обнаружила, что они движутся в сторону сверхскопления галактик Гидры-Кентавра со скоростями, значительно отличающимися от тех, которые следуют из расширения Вселенной по закону Хаббла. Одним из возможных объяснений такого отклонения от хаббловского расширения как раз и может быть Великий аттрактор — область или объект с гигантской массой, в десятки тысяч масс галактики, оказывающий гравитационное влияние на окружающие звездные системы. По оценкам, он имеет диаметр около трехсот миллионов световых лет, а его центр удален аг нас на 147 миллионов световых лет.