Възможно ли е да разберем Вселената, без да разберем най-големите структури, които се намират в нея? По принцип е малко вероятно. В практически план? Със сигурност не. Изключително големите обекти могат да изкривят представата ни за Космоса.

Астрономите са открили най-голямата структура във Вселената досега, наречена Кипу по името на инкската измервателна система. Тя съдържа шокиращите 200 квадрилиона слънчеви маси.

Астрономията е дейност, в която изключително големите числа са част от ежедневния дебат, но дори и в астрономията 200 квадрилиона е толкова голямо число, че рядко се среща. И ако изключително голямата маса на Кипу не привлича вниманието, то нейният размер със сигурност го прави. Обектът, наречен суперструктура, е дълъг повече от 400 мегапарсека. Това е повече от 1.3 милиарда светлинни години.

Изследването, озаглавено „Разкриване на най-големите структури в близката Вселена" е прието за публикуване в списание Astronomy and Astrophysics. Ханс Борингер от Института „Макс Планк“ е водещ автор.

„За точното определяне на космологичните параметри е необходимо да разберем влиянието на локалната едромащабна структура на Вселената върху измерванията“, пишат авторите. „Те включват модификации на космическия микровълнов фон, изкривявания на изображенията на небето от широкомащабното гравитационно обективиране и влиянието на широкомащабните поточни движения върху измерванията на константата на Хъбъл.“

Суперструктурите са изключително големи структури, които съдържат групи от галактически купове и суперкупове. Те са толкова масивни, че поставят под въпрос разбирането ни за това как се е развила нашата Вселена. Някои от тях са толкова масивни, че разбиват моделите ни за космологичната еволюция.

Една толкова голяма структура просто трябва да влияе на заобикалящата я среда, а разбирането на тези ефекти е от решаващо значение за разбирането на Космоса. Според новото изследване изучаването на Кипу и неговите събратя може да ни помогне да разберем как еволюират галактиките, да подобрим нашите космологични модели и да подобрим точността на техните космологични измервания.

Кипу е най-голямата структура, която някога сме откривали във Вселената. Тя и другите четири суперструктури, открити от изследователите, съдържат 45% от галактическите купове, 30% от галактиките, 25% от материята и заемат обемна част от 13%. Изображението по-долу помага да се обясни защо са я нарекли Кипу. На езика на инките това са записващи устройства, изработени от възли от въжета, в които възлите съдържат информация въз основа на цвят, ред и брой.

„Този изглед дава най-добра представа за надстройката като дълга нишка с малки странични нишки, което инициира наименованието Кипу“, обясняват авторите в статията си.

В своята работа Борингер и неговите колеги откриват Кипу и още четири суперструктури на разстояние от 130 до 250 Mpc. Те са използвали рентгенови галактични клъстери, за да идентифицират и анализират суперструктурите в своето изследване на клъстерите с големи мащаби в рентгенови лъчи (Cosmic Large-Scale Structure in X-rays - CLASSIX).

Рентгеновите галактични купове могат да съдържат хиляди галактики и много горещ вътрешнокупонов газ, който излъчва рентгенови лъчи. Тези емисии са ключът към определяне на масата на суперструктурите. Рентгеновите лъчи проследяват най-плътните области на концентрация на материя и основната космическа мрежа. Емисиите са като указателни табели за идентифициране на суперструктурите.

Авторите посочват, че разликата в плътността на галактиките около полевите клъстери и членовете на суперструктурите е забележителна. Това може да се дължи на факта, че полевите клъстери са населени с по-малко масивни клъстери от тези в суперструктурата, а не на това, че полевите клъстери имат по-ниска плътност на галактиките. Независимо от причините, масата на тези суперструктури оказва огромно влияние върху опитите ни да наблюдаваме, измерваме и разбираме Космоса.

„Тези големи структури оставят своя отпечатък върху космологичните наблюдения“, пишат авторите.

Суперструктурите могат да повлияят и на измерванията на константата на Хъбъл - основна стойност в космологията, която описва колко бързо се разширява Вселената. Докато галактиките се отдалечават една от друга поради разширяването, те имат и локални скорости, наречени особени скорости, или поточни движения. Те трябва да бъдат отделени от разширяването, за да се разбере ясно разширяването. Голямата маса на тези суперструктури оказва влияние върху тези поточни движения и изкривява нашите измервания на константата на Хъбъл.

В изследването се отбелязва също, че тези масивни структури могат да променят и изкривят нашите изображения на небето чрез гравитационно обективиране в голям мащаб. Това може да доведе до грешки в нашите измервания. Според проучването тези суперструктури няма да се запазят завинаги.

„В бъдещата космическа еволюция тези суперструктури със сигурност ще се разпаднат на няколко колапсиращи единици. По този начин те са преходни конфигурации“, обясняват Борингер и неговите съизследователи.

Снимка: Unsplash/Bohringer et al. 2025

Виж още: Ето защо ежедневното рестартиране на телефона ви е най-добрата ви защита срещу хакери