Астрофизики из Японии, США и Европы определили, что самые огромные структуры во Вселенной стали почти в три раза горячее за последние 8 млрд лет. Что это за структуры и почему они нагреваются?
ОБ этом рассказывает
материал Константина Ценцуры В считанные моменты после своего зарождения, который мы называем Большим взрывом, Вселенная была чрезвычайно горячей. Огромное количество энергии было сконцентрировано в одном месте, и первые частицы сталкивались друг с другом, формируя новые частицы, разные виды материи, объекты, структуры и т. д. По мере этого формирования пространство начало сильно расширяться, а сама Вселенная - сильно остывать.
Теперь в космосе существуют абсолютные пустоты, размером в сотни миллионов световых лет, в которых трудно взаимодействовать даже мельчайшим частицам. Но недавно международная группа астрофизиков определила, что некоторые части Вселенной все же продолжают нагреваться. Речь идет о так называемых галактических нитях, - мегаструктурах из газа и пыли, которые связывают галактики вместе.
Обратите внимание на указатели времени в нижнем ряду фотографий
Нити Вселенной стали появляться одновременно с ее расширением сразу после Большого взрыва, и они вмещают большинство газообразного водорода, существующего в космосе.
Ученые предполагают, что центральные объекты в галактиках - сверхмассивные черные дыры - образуются именно на пересечении этих нитей. И это делает их крупнейшей космической структурой, известной человеку.
Согласно результатам нового
исследования астрофизиков из нескольких университетов Японии, США и Европы, нити Вселенной стали гораздо горячее, несмотря на расширение космического пространства.
В основе этой работы лежит так называемый
эффект Сюняева - Зельдовича - изменение интенсивности излучения Вселенной, благодаря которому можно определить размеры скоплений галактик и их активность.
Второй составляющей исследования стал анализ
реликтового излучения, - сверхвысокочастотного теплового излучения, которое равномерно начало наполнять Вселенную сразу после Большого взрыва.
Благодаря этим данным ученые смогли
рассчитать тепловое давление внутри газа, из которого состоят нити Вселенной, и выяснить, как изменилась их температура в течение миллиардов лет, прошедших после Большого взрыва.
Оказалось, что средняя температура внутри нитей Вселенной выросла от 700 тыс. градусов Цельсия до 2 млн градусов цельсия за последние 8 млрд лет.
«В течение 20 лет мы изучали, как это рассчитать с помощью эффекта Сюняева-Зельдовича. Теперь мы наконец-то измерили температуру Вселенной», - заявил директор Института астрофизики Макса Планка Эйитиро Комацу.
Исследователи предполагают, что нагревание этих структур объясняется взаимодействием газов в нитях Вселенной, которые объединяются за счет силы притяжения.
Это совершенно замечательный и даже в некотором смысле удивительный результат. Вселенная расширяется и даже с ускорением. По идее, это означает, что концентрация газа во Вселенной падает, а значит и постепенно замедляются а потом и умирают процессы звездообразования, старые звезды выгорают и умирают, а новых им на замену рождается все меньше. И Вселенная становится все более темной, пустой и холодной.
На самом деле картина эволюции Вселенной выглядит гораздо сложнее. Образуются все более обширные "пустоты" холодные и безжизненные, но газ все сильнее концентрируется в сравнительно небольших "галактических нитях". А в этих нитях напротив давление и температура растут. А значит продолжается процесс формирования новых молодых звезж и даже новых галактик.
Т.е. в процессе эволюции Вселенная становится все более выраженно структурированной, формируются сравнитьельно малые области, наполненные материей и излучением в которых идут очень активные процессы -и огромные пустоты, где и частицу встретить сложно не то, что галактику. Т.е. структуры вселенной пока что не распадаются а напротив концентрируются. А рост энтропии (казалось бы он должен запрещать структуризацию) наблюдается за счет огромных пустот и конечно колоссального излучения.
Но наша Вселенная остается сильно неоднородной, сильно неравновесной, а значит живой и эволюционирующей