Мы живем во Вселенной, в которой доминирует невидимая материя, и на самых крупных масштабах галактики и все их содержимое сосредоточены в нитях, которые опоясывают собой гигантские пустоты. Ранее эти пустоты считались почти полностью лишенными материи, однако в новом исследовании группа астрономов из Австрии, Германии и США показывает, что эти пустоты могут содержать до 20 процентов массы нормальной материи Вселенной и что галактики составляют лишь 1/500-ю долю объема Вселенной.
В этой работе исследователи во главе с доктором Маркусом Хайдером из Института астрофизики и физики частиц Инсбрукского университета имени Леопольда и Франца, Австрия, используют данные, полученные при помощи проекта Illustris, гигантской компьютерной модели, позволяющей рассчитать эволюцию и формирование галактик, для измерения массы и объема этих нитей и находящихся внутри них галактик.
Численная модель Illustris воссоздает кубическую ячейку пространства Вселенной со стороной 350 миллионов световых лет. Расчеты начинаются с момента, когда возраст Вселенной составляет всего лишь 12 миллионов лет, и учитывают влияние гравитации и движения материи на структуру космоса вплоть до настоящего времени. В этой модели отражено влияние как нормальной, так и темной материи, причем наибольший эффект на развитие Вселенной оказывает гравитационное притяжение темной материи.
Проанализировав результаты численного моделирования, исследователи пришли к выводу, что примерно 50 процентов общей массы Вселенной сосредоточено в местах, где находятся галактики, и что это количество материи занимает объем всего лишь в 0,2 процента от общего объема доступной наблюдениям Вселенной, а ещё 44 процента массы находится в обволакивающих эти галактики нитях. Лишь 6 процентов массы сосредоточено внутри пустот, которые, тем не менее, занимают 80 процентов объема Вселенной.
Кроме этого, команда Хайдера обнаружила также любопытный факт, состоящий в том, что удивительно большое количество нормальной материи – до 20 процентов – транспортируется в направлении космических пустот сверхмассивными черными дырами галактик. Согласно предложенному учеными механизму, излучение, идущее от падающей на черную дыру материи, выталкивает далеко за пределы галактики большие потоки нормальной материи, которые тянутся на сотни тысяч световых лет и заполняют собой темные космические пустоты.
Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Иллюстрация к статье:
Обсуждение