Главная » Космос » Образовывались ли галактические скопления слишком медленно?

Образовывались ли галактические скопления слишком медленно?

За время, прошедшее после Большого взрыва, явно сформировалось значительно меньше галактических скоплений, чем этого можно было бы ожидать в соответствии с принятыми научными моделями. Такие предположения астрономы подтвердили теперь и данными, полученные в рамках международного проекта, получившего название XXL Survey. При этом еще более уточненные данные планируется получить в ближайшие три года.

На иллюстрации показано галактическое скопление XLSSC006: для составления изображения были скомбинированы рентгеновские данные из XXL Survey (лиловым цветом) с оптическими и инфракрасными снимками Канадско-французско-гавайского телескопа. © ESA / XMM-Newton (рентген); CFHT (оптика); XXL Survey

Наша вселенная образовалась, как с относительно высокой точностью утверждает подтвержденная данными многочисленных наблюдений теория, около 13,8 миллиарда лет назад в результате так называемого Большого взрыва. Он положил начало пространству и времени, а также в полном объеме всей материи, из которой сегодня состоит вселенная. И она расширялась с огромной скоростью, образуя особый вид диффузного тумана, полностью заполнившего пространство вселенной.

Правда, в некоторых местах этот туман оказался несколько более плотным, чем в других. Поэтому оттуда исходили несколько более высокие гравитационные силы, которые притягивали к себе материю из окружающего пространства. С течением времени в этих пунктах конденсации концентрировалось все больше и больше материи. А вот пространство между ними становилось все более и более пустым. Таким образом, примерно 13 миллиардов лет назад образовалась подобная губке структура: огромные не содержащие материи «дыры», а между ними зоны, где в тесном пространстве теснятся тысячи галактик, так называемые галактические скопления и кластеры.

Стандартная модель космологии описывает эту историю возникновения от первых мгновений после Большого взрыва и по сей день. Что интересно: она обходится всего шестью «настроечными винтами» и при этом объясняет все, что мы сегодня знаем о рождении и развитии вселенной. НЕльхя исключать, что она уже практически достигла своих границ. «Новые наблюдения указывают на то, что сегодня материя распределена иначе, чем предполагает теория», — объясняет доктор Флориан Пакауд из Аргеландерского института астрономии при Боннском университете. Камнем преткновения стали данные телескопа Planck Европейского космического агентства (ESA).

Planck с высокой точностью измерил фоновое космическое излучение. Оно представляет собой в определенной мере «послесвечение» Большого взрыва. И оно дает возможность сделать выводы в отношении распределения материи в ранней вселенной — примерно через 380 тысяч лет после Большого взрыва. В соответствии с измерениями телескопа Planck, распределение колеблется столь сильно, что со временем должно было бы образоваться значительно больше галактических скоплений, чем это имеет место в действительности.

«С помощью рентгеновского спутника мы определили количество галактических скоплений на различном отдалении от нас», — говорит Пакауд. Идея здесь такова: Свет от особо удаленных скоплений находится в пути много миллиардов лет, что позволяет заглянуть во времена, когда вселенная была еще молодой. А более близкие скопления дают нам сведения о более близком прошлом. «Наши измерения подтверждают, что скопления образуются слишком медленно», — говорит Пакауд. — «И мы подсчитали, насколько это наблюдение противоречит базовым предположениям стандартной модели».

И действительно, между измерениями и прогнозами существует несоответствие. Но неточность данных при этом пока еще настолько велика, что ставить под вопрос всю теорию целиком еще рано. Правда, исследователи рассчитывают на то, что не позднее чем в течение трех лет в их распоряжении уже будут значительно более точные данные. И тогда уже станет очевидным, следует ли пересматривать принятую модель.

Также исследование проливает свет на природу темной энергии, которая постоянно убыстряет расширение вселенной. «Значение» темной материи — космологическая константа — должна при этом оставаться постоянной с самого момента Большого взрыва. Так, как минимум, предполагают многие физики, и на это указывают и многочисленные наблюдения. «Наши измерения тоже поддерживают этот тезис», — считает Пакауд. — «Но и здесь мы очень надеемся, что более точный анализ данных позволит нам в будущем получить более надежные результаты».

Исследование является частью большого проекта под названием XXL Survey («Поиск XXL»), в котором задействовано более 100 ведущих ученых со всего мира. В этом проекте используется преимущественно рентгеновский телескоп ESA XMM-Newton. Первые результаты уже опубликованы в 20 статьях в отраслевом журнале Astronomy & Astrophysics. Они основываются на учтенных 365 галактических скоплениях, из которых 200 уже были использованы для статического анализа. До окончания проекта — предположительно до 2020 года — эту базу данных планируется увеличить до 400-500 галактических скоплений.