Глава 1. Наше место во Вселенной

Шаг 7: Местное сверхскопление галактик

Продолжая наш полет, мы удаляемся от Земли на расстояние около 300 миллионов световых лет. Теперь нам предстоит увидеть гигантскую систему галактик, включающую не только Местную группу, но и большое количество других групп и скоплений галактик, в том числе гигантское скопление в созвездии Девы - Virgo. Эта система носит название "Местное сверхскопление галактик". В проекции на земное небо она выглядит как охватывающая весь небосвод полоса, в пределах которой наблюдается большинство ярких галактик (своего рода аналог Млечного Пути). Впервые эту особенность в распределении объектов ночного неба обнаружил великий астроном Вильям Гершель еще в конце 18 века, затем эту её несколько раз переоткрывали, пока наконец в 1953 году к ней не привлек внимание Жерар де Вокулер (США). По его мнению, наличие этой полосы говорит о том, что большинство окружающих нас галактик являются членами огромной уплощенной системы, которое и было впоследствии названо Местным сверхскоплением. Позднее были открыты и другие сверхскопления, например, сверхскопление в созвездиях Персея и Рыб.

Для получения карт Вселенной необходимо знание радиальной координаты космических объектов. Измерение расстояний - это, пожалуй, проблема №1 в астрономии, но, к счастью, в случае сверхскоплений ситуация облегчается одним принципиальным отличием этих систем от скоплений и групп галактик: сверхскопления галактик не являются динамически устойчивыми системами, они расширяются, принимая участие в общем расширении Вселенной, в то время как размеры групп и скоплений галактик не меняются со временем. Это позволяет применять для определения расстояний внутри сверхскоплений и картографирования внегалактической Вселенной закон Хаббла, связывающий между собой расстояние до галактики r и скорость ее удаления: v=H·r, где H - так называемая постоянная Хаббла. Ее точное значение которой пока неизвестно; мы будем использовать значение H=65 км/(с·Мпк). Скорость галактики v относительно нетрудно определяется с помощью эффекта Допплера по красному смещению линий в спектре галактики. Именно так были получены карты на этой и на следующей странице.

Подробные карты Местного сверхскопления галактик опубликовал в 1982 году Брент Талли (США). Одна из этих карт приведена на этой странице. Координата x лежит в плоскости Сверхскопления, координата z направлена перпендикулярно этой плоскости, мы находимся в начале координат; показаны контуры, соединяющие места с равной плотностью числа галактик. Размеры символа Солнца в начале координат, в масштабе этой карты, составляет 3.85 млн. св. лет - таков размер Местной группы галактик, о котором шла речь на предыдущей странице. Как видно из карты, подавляющее большинство галактик (60%) находятся в узком слое толщиной всего около 10 млн. св. лет вблизи плоскости Сверхскопления. Большая концентрация галактик - скопление Virgo. Лишь 40% галактик расположены вне плоскости Сверхскопления. При этом 98% галактик Местного сверхскопления (а всего их около 30 тысяч) принадлежат 11 облакам, суммарный объем которых не превышает 5% объема всего Сверхскопления. Некоторые из этих облаков показаны на этой карте. Если принять скопление Virgo за центр циферблата, то часовая стрелка в 2 часа укажет на облако галактик в созвездии Дракона, в 3 часа - на облако в Большой Медведице, в 5 часов - на облако в созвездии Льва, в 7 часов - на облако в южном созвездии Чаши, в 9 часов - на облако в Деве (наблюдаемое непосредственно за скоплением Virgo) и, наконец, в 11 часов - еще на одно облако, наблюдаемое в направлении созвездий Девы и Весов. Интересно, что все эти облака вытянуты в направлении скопления Virgo, что объясняется, вероятно, приливным действием этого массивного образования.

Местное сверхскопление - типичный пример сверхскопления галактик. Для всех них характерны уплощенная (часто вытянутая, наподобие лент) форма и размер более 100 млн. св. лет. Некоторые сверхскопления галактик можно видеть на помещенной здесь карте несколько большей метагалактической окрестности (около 300 млн. св. лет радиусом). Как видно из этого рисунка, крупномасштабная структура Вселенной напоминает сетку - галактики располагаются вдоль относительно узких соединенных между собой нитей, пространство между которыми является пустым. Впервые эта ячеистая структура Вселенной была обнаружена эстонскими астрономами под руководством Яана Эйнасто.