R136a1 este cea mai masivă stea cunoscută până în prezent din Univers. Credit: Joannie Dennis / flickr, CC BY-SA.

Privind cerul nopții, realizezi că ești doar un grăunte de nisip în spațiul nesfârșit al spațiului.

Dar mulți dintre noi ne putem întreba și: care este cel mai masiv obiect cunoscut până în prezent în Univers?

Într-un fel, răspunsul la această întrebare depinde de ceea ce înțelegem prin cuvântul „obiect”. Astronomii observă structuri precum Marele Zid Hercules-Corona Boreal, un fir colosal de gaz, praf și materie întunecată care conține miliarde de galaxii. Lungimea sa este de aproximativ 10 miliarde de ani lumină, așa că această structură poate purta numele celui mai mare obiect. Dar nu este atât de simplu. Clasificarea acestui cluster ca obiect unic este problematică, deoarece este dificil de determinat exact unde începe și unde se termină.

De fapt, în fizică și astrofizică, „obiectul” are o definiție clară, a spus Scott Chapman, astrofizician la Universitatea Dalhousie din Halifax:

„Este ceva legat între ele de propriile forțe gravitaționale, cum ar fi o planetă, o stea sau stele care orbitează în jurul unui centru de masă comun.

Folosind această definiție, devine puțin mai ușor să înțelegem care este cel mai masiv obiect din Univers. Mai mult, această definiție poate fi aplicată diferitelor obiecte în funcție de scara în cauză.

Fotografie cu polul nord al lui Jupiter făcută de Pioneer 11 în 1974. Credit: NASA Ames.

Pentru speciile noastre relativ mici, planeta Pământ, cu cele 6 septlioane de kilograme, pare uriașă. Dar asta nici măcar nu este cel mai mult mare planetaîn Sistemul Solar. Giganți gazosi: Neptun, Uranus, Saturn și Jupiter sunt mult mai mari. Masa lui Jupiter, de exemplu, este de 1,9 octilioane de kilograme. Cercetătorii au descoperit mii de planete care orbitează în jurul altor stele, inclusiv multe care îi fac pe giganții noștri gazosi să pară mici. Descoperită în 2016, HR2562 b este cea mai masivă exoplanetă, de aproximativ 30 de ori mai masivă decât Jupiter. La această dimensiune, astronomii nu sunt siguri dacă ar trebui considerată o planetă sau clasificată ca o stea pitică.

În acest caz, stelele pot crește la dimensiuni enorme. Cea mai masivă stea cunoscută este R136a1, masa sa este între 265 și 315 de ori masa Soarelui nostru (2 non-milion de kilograme). Situată la 130.000 de ani lumină de Marele Nor Magellanic, galaxia noastră satelită, această stea este atât de strălucitoare încât lumina pe care o emite chiar o sfâșie. Potrivit unui studiu din 2010, radiația electromagnetică emanată de stea este atât de puternică încât poate îndepărta materialul de pe suprafața sa, ceea ce face ca steaua să piardă aproximativ 16 mase Pământului în fiecare an. Astronomii nu știu exact cum s-ar putea forma o astfel de stea sau cât timp va exista.

Stele uriașe situate în pepiniera stelară RMC 136a, situată în Nebuloasa Tarantulei, într-una dintre galaxiile noastre vecine, Marele Nor Magellanic, la 165.000 de ani lumină distanță. Credit: ESO/VLT.

Următoarele obiecte masive sunt galaxiile. Propria noastră galaxie, Calea Lactee, are un diametru de aproximativ 100.000 de ani lumină și conține aproximativ 200 de miliarde de stele, cântărind în total aproximativ 1,7 trilioane de mase solare. Cu toate acestea, Calea Lactee nu poate concura cu galaxia centrală a clusterului Phoenix, situată la 2,2 milioane de ani lumină distanță și care conține aproximativ 3 trilioane de stele. În centrul acestei galaxii se află o gaură neagră supermasivă - cea mai mare descoperită vreodată - cu o masă estimată la 20 de miliarde de sori. Clusterul Phoenix în sine este un grup imens de aproximativ 1000 de galaxii cu o masă totală de aproximativ 2 cvadrilioane de sori.

Dar nici măcar acest cluster nu poate concura cu ceea ce este probabil cel mai masiv obiect descoperit vreodată: un protocluster galactic cunoscut sub numele de SPT2349.

„Am ajuns la jackpot găsind această structură”, a spus Chapman, liderul echipei care a descoperit noul deținător al recordului. „Peste 14 galaxii individuale foarte masive situate într-un spațiu nu mult mai mare decât Calea Lactee.”

Ilustrația unui artist care arată 14 galaxii care sunt în proces de fuziune și în cele din urmă vor forma nucleul unui grup masiv de galaxii. Credite: NRAO/AUI/NSF; S. Dagnello.

Acest cluster a început să se formeze când Universul avea mai puțin de un miliard și jumătate de ani. Galaxiile individuale din acest cluster se vor fuziona în cele din urmă într-o galaxie gigantică, cea mai masivă din Univers. Și acesta este doar vârful aisbergului, a spus Chapman. Observații ulterioare au arătat că structura generală conține aproximativ 50 de galaxii satelit, care în viitor vor fi absorbite de galaxia centrală. Deținătorul recordului anterior, cunoscut sub numele de Clusterul El Gordo, are o masă de 3 cvadrilioane de sori, dar SPT2349 o depășește probabil de cel puțin patru până la cinci ori.

Faptul că un obiect atât de uriaș s-ar fi putut forma când universul avea doar 1,4 miliarde de ani i-a surprins pe astronomi, deoarece modelele computerizate sugeraseră că astfel de obiecte mari ar dura mult mai mult pentru a se forma.

Având în vedere că oamenii au explorat doar o mică parte a cerului, este probabil ca obiecte și mai masive să pândească departe în univers.

Ştiinţă

Desigur, oceanele sunt vaste, iar munții incredibil de înalți. Mai mult decât atât, cele 7 miliarde de oameni care numesc Pământul acasă este, de asemenea, un număr incredibil de mare. Dar, trăind în această lume cu un diametru de 12.742 de kilometri, este ușor să uiți că acesta este, în esență, un fleac pentru așa ceva ca spațiul. Când privim în cerul nopții, ne dăm seama că suntem doar un grăunte de nisip într-un Univers vast și infinit. Vă invităm să aflați despre cele mai mari obiecte din spațiu, dimensiunea unora dintre ele ne este greu de imaginat.

1) Jupiter

Cea mai mare planetă din sistemul solar (142.984 de kilometri în diametru)

Jupiter este cea mai mare planetă din sistemul nostru stelar. Astronomii antici au numit această planetă în onoarea tatălui zeilor romani, Jupiter. Jupiter este a cincea planetă de la Soare. Atmosfera planetei este 84% hidrogen și 15% heliu. Orice altceva este acetilenă, amoniac, etan, metan, fosfină și vapori de apă.

Masa lui Jupiter este de 318 ori mai mare decât masa Pământului, iar diametrul său este de 11 ori mai mare. Masa acestui gigant este de 70% din masa tuturor planetelor sistem solar. Volumul lui Jupiter este suficient de mare pentru a găzdui 1.300 de planete asemănătoare Pământului. Jupiter are 63 de luni cunoscute, dar majoritatea dintre ele sunt incredibil de mici și neclare.

2) Soarele

Cel mai mare obiect din Sistemul Solar (1.391.980 de kilometri în diametru)

Soarele nostru este o stea pitică galbenă, cel mai mare obiect din sistemul stelar în care existăm. Soarele conține 99,8% din masa întregului sistem, Jupiter reprezentând cea mai mare parte a restului. Soarele constă în prezent din 70% hidrogen și 28% heliu, substanțele rămase reprezentând doar 2% din masa sa.

În timp, hidrogenul din miezul Soarelui se transformă în heliu. Condițiile din miezul Soarelui, care reprezintă 25% din diametrul său, sunt extreme. Temperatura este de 15,6 milioane Kelvin și presiunea este de 250 de miliarde de atmosfere. Energia Soarelui este obținută prin reacții de fuziune nucleară. În fiecare secundă, aproximativ 700.000.000 de tone de hidrogen sunt convertite în 695.000.000 de tone de heliu și 5.000.000 de tone de energie sub formă de raze gamma.

3) Sistemul nostru solar

15*10 12 kilometri în diametru

Sistemul nostru solar conține doar o stea, care este obiectul central, și nouă planete majore: Mercur, Venus, Pământ, Marte, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun și Pluto, precum și multe luni, milioane de asteroizi stâncoși și miliarde de comete înghețate.

4) Steaua VY Canis Majoris

Cea mai mare stea din Univers (3 miliarde de kilometri în diametru)

VY Canis Major- cea mai mare stea cunoscută și una dintre cele mai strălucitoare stele de pe cer. Aceasta este o hipergigantă roșie, care este situată în constelația Canis Major. Raza acestei stele este de aproximativ 1800-2200 de ori mai mare decât raza Soarelui nostru, diametrul său este de aproximativ 3 miliarde de kilometri.

Dacă această stea ar fi plasată în sistemul nostru solar, ar bloca orbita lui Saturn. Unii astronomi cred că VY este de fapt mai mic - de aproximativ 600 de ori dimensiunea Soarelui - și, prin urmare, ar ajunge doar pe orbita lui Marte.

5) Depozite uriașe de apă

Astronomii au descoperit cele mai mari și mai masive rezerve de apă găsite vreodată în Univers. Norul gigant, care are aproximativ 12 miliarde de ani, conține de 140 de trilioane de ori mai multă apă decât toate oceanele Pământului la un loc.

Un nor de apă gazoasă înconjoară o gaură neagră supermasivă, care se află la 12 miliarde de ani lumină de Pământ. Descoperirea arată că apa a dominat universul aproape toată existența sa, au spus cercetătorii.

6) Găuri negre extrem de mari și masive

21 de miliarde de mase solare

Găurile negre supermasive sunt cele mai mari găuri negre din galaxie, cu o masă de sute sau chiar mii de milioane de mase solare. Se crede că majoritatea, și poate toate, galaxiile, inclusiv Calea Lactee, conțin găuri negre supermasive în centrele lor.

Un astfel de monstru, care are o masă de 21 de milioane de ori mai mare decât masa Soarelui, este o pâlnie de stele în formă de ou din galaxia NGC 4889, cea mai strălucitoare galaxie dintr-un nor extins de mii de galaxii. Gaura este situată la aproximativ 336 de milioane de ani lumină distanță în constelația Coma Berenices. Această gaură neagră este atât de uriașă încât este de 12 ori mai mare în diametru decât sistemul nostru solar.

7) Calea Lactee

100-120 de mii de ani lumină în diametru

Calea Lactee este o galaxie spirală accidentată care conține 200-400 de miliarde de stele. Fiecare dintre aceste stele are multe planete care o orbitează.

Potrivit unor estimări, 10 miliarde de planete se află în zona locuibilă, învârtindu-se în jurul stelelor lor părinte, adică în zone în care există toate condițiile pentru apariția unei vieți asemănătoare Pământului.

8) El Gordo

Cel mai mare grup de galaxii (2*10 15 mase solare)

El Gordo este situat la mai mult de 7 miliarde de ani lumină de Pământ, așa că ceea ce vedem astăzi este doar stadiile sale incipiente. Potrivit cercetătorilor care au studiat acest cluster de galaxii, este cel mai mare, cel mai fierbinte și emite mai multe radiații decât orice alt cluster cunoscut la aceeași distanță sau mai departe.

Galaxia centrală din centrul El Gordo este incredibil de strălucitoare și are o strălucire albastră neobișnuită. Autorii studiului sugerează că această galaxie extremă este rezultatul unei coliziuni și fuziune a două galaxii.

Folosind telescopul spațial Spitzer și imagini optice, oamenii de știință estimează că 1% din masa totală a clusterului sunt stele, iar restul este gaz fierbinte care umple spațiul dintre stele. Acest raport dintre stele și gaz este similar cu cel din alte clustere masive.

9) Universul nostru

Dimensiune – 156 miliarde de ani lumină

Desigur, nimeni nu a reușit vreodată să numească dimensiunile exacte ale Universului, dar, conform unor estimări, diametrul acestuia este de 1,5 * 10 24 de kilometri. În general, ne este dificil să ne imaginăm că există un sfârșit undeva, deoarece Universul include obiecte incredibil de gigantice:

Diametrul Pământului: 1,27*10 4 km

Diametrul Soarelui: 1,39*10 6 km

Sistem solar: 2,99*10 10 km sau 0,0032 lumina. l.

Distanța de la Soare la cea mai apropiată stea: 4,5 sv. l.

Calea Lactee: 1,51*10 18 km sau 160.000 lumina. l.

Grup local de galaxii: 3,1 * 10 19 km sau 6,5 milioane de ani lumină. l.

Supercluster local: 1,2*10 21 km sau 130 de milioane de lumină. l.

10) Multivers

Puteți încerca să vă imaginați nu unul, ci multe Universuri care există în același timp. Un multivers (sau univers multiplu) este o colecție fezabilă de mai multe universuri posibile, inclusiv al nostru, care împreună conțin tot ce există sau poate exista: integritatea spațiului, timpului, materiei materiale și energiei, precum și legile fizice și constantele. care fac totul să descrie.

Cu toate acestea, existența altor Universuri în afară de al nostru nu a fost dovedită, așa că este foarte probabil ca Universul nostru să fie unic.

Cel mai mare asteroid
Astăzi, Ceres este considerat cel mai mare asteroid din univers: masa sa este aproape o treime din întreaga masă a centurii de asteroizi, iar diametrul său este de peste 1000 de kilometri. Asteroidul este atât de mare încât uneori este numit „planetă pitică”.

Cea mai mare planetă
În fotografie: în stânga - Jupiter, cea mai mare planetă din sistemul solar, în dreapta - TRES4

În constelația Hercules există o planetă TRES4, a cărei dimensiune este cu 70% mai mare decât dimensiunea lui Jupiter. mare planetaîn Sistemul Solar. Dar masa lui TRES4 este inferioară masei lui Jupiter. Acest lucru se datorează faptului că planeta este foarte aproape de Soare și este formată din gaze încălzite constant de Soare - ca urmare, densitatea acestui corp ceresc seamănă cu un fel de marshmallow.

Cea mai mare stea
În 2013, astronomii au descoperit KY Cygni, cea mai mare stea din univers până în prezent; Raza acestei supergiganți roșii este de 1650 de ori mai mare decât raza Soarelui.

Cea mai mare gaură neagră
În ceea ce privește suprafața, găurile negre nu sunt atât de mari. Cu toate acestea, având în vedere masa lor, aceste obiecte sunt cele mai mari din univers. Și cea mai mare gaură neagră din spațiu este un quasar, a cărui masă este de 17 miliarde de ori (!) mai mare decât masa Soarelui. Aceasta este o gaură neagră uriașă în centrul galaxiei NGC 1277, un obiect care este mai mare decât întregul sistem solar - masa sa este de 14% din masa totală a întregii galaxii.

Cea mai mare galaxie
Așa-numitele „super galaxii” sunt mai multe galaxii fuzionate și situate în „clusters” galactici, clustere de galaxii. Cea mai mare dintre aceste „super galaxii” este IC1101, care este de 60 de ori mai mare decât galaxia în care se află sistemul nostru solar. Întinderea IC1101 este de 6 milioane de ani lumină. Pentru comparație, lungimea Căii Lactee este de numai 100 de mii de ani lumină.

Superclusterul Shapley
Superclusterul Shapley este o colecție de galaxii care se întinde pe peste 400 de milioane de ani lumină. Calea Lactee este de aproximativ 4.000 de ori mai mică decât această super galaxie. Superclusterul Shapley este atât de mare încât ar dura trilioane de ani celei mai rapide nave spațiale de pe Pământ pentru a-l traversa.

Huge-LQG Quasar Group
Grupul enorm de quasari a fost descoperit în ianuarie 2013 și este considerat în prezent cea mai mare structură din întregul univers. Huge-LQG este o colecție de 73 de quasari atât de mare încât ar dura peste 4 miliarde de ani pentru a călători de la un capăt la altul cu viteza luminii. Masa acestui obiect spațial grandios este de aproximativ 3 milioane de ori mai mare decât masa Căii Lactee. Grupul de quasari Huge-LQG este atât de enorm încât existența sa respinge principiul cosmologic de bază al lui Einstein. Conform acestei poziții cosmologice, universul arată întotdeauna la fel, indiferent de locul în care se află observatorul.

Rețea spațială
Nu cu mult timp în urmă, astronomii au descoperit ceva absolut uimitor - o rețea cosmică formată din grupuri de galaxii înconjurate de materie întunecată și care seamănă cu o pânză de păianjen tridimensională gigantică. Cât de mare este această rețea interstelară? Dacă galaxia Calea Lactee ar fi o sămânță obișnuită, atunci această rețea cosmică ar avea dimensiunea unui stadion imens.

Datorită dezvoltării rapide a tehnologiei, astronomii fac descoperiri din ce în ce mai interesante și incredibile în Univers. De exemplu, titlul de „cel mai mare obiect din Univers” trece de la o descoperire la alta aproape în fiecare an. Unele obiecte descoperite sunt atât de uriașe încât îi derutează chiar și pe cei mai buni oameni de știință de pe planeta noastră cu existența lor. Să vorbim despre cele mai mari zece.

Supervoid

Recent, oamenii de știință au descoperit cel mai mare loc rece din Univers (cel puțin Universul cunoscut științei). Este situat în partea de sud a constelației Eridanus. Cu o lungime de 1,8 miliarde de ani lumină, acest punct îi derută pe oamenii de știință, deoarece ei nici măcar nu și-ar putea imagina că un astfel de obiect ar putea exista de fapt.

În ciuda prezenței cuvântului „void” în nume (din engleză „void” înseamnă „gold”), spațiul de aici nu este complet gol. Această regiune a spațiului conține cu aproximativ 30% mai puține grupuri de galaxii decât spațiul înconjurător. Potrivit oamenilor de știință, golurile reprezintă până la 50 la sută din volumul Universului, iar acest procent, în opinia lor, va continua să crească datorită gravitației super-puternice, care atrage toată materia din jurul lor. Ceea ce face acest gol interesant sunt două lucruri: dimensiunea sa incredibilă și relația sa cu misteriosul punct rece WMAP.

În mod interesant, supervidul recent descoperit este acum perceput de oamenii de știință ca cea mai bună explicație pentru un astfel de fenomen precum punctele reci sau regiunile spațiului cosmic pline cu radiații cu microunde relicte cosmice (de fundal). Oamenii de știință au dezbătut de mult ce sunt de fapt aceste puncte reci.

O teorie propusă, de exemplu, sugerează că punctele reci sunt amprente ale găurilor negre ale universurilor paralele, cauzate de încurcarea cuantică dintre universuri.

Cu toate acestea, mulți oameni de știință moderni sunt mai înclinați să creadă că apariția acestor puncte reci poate fi provocată de superviduri. Acest lucru se explică prin faptul că, atunci când protonii trec prin gol, își pierd energia și devin mai slabi.

Cu toate acestea, există posibilitatea ca localizarea supervidurilor relativ aproape de locația punctelor reci să fie o simplă coincidență. Oamenii de știință au încă multe cercetări de făcut în această chestiune și în cele din urmă își dau seama dacă golurile sunt cauza punctelor reci misterioase sau dacă sursa lor este altceva.

Superblob

În 2006, descoperirea unei „bule” cosmice misterioase (sau blob, așa cum le numesc de obicei oamenii de știință) a primit titlul de cel mai mare obiect din Univers. Adevărat, nu și-a păstrat acest titlu mult timp. Această bulă, cu o lungime de 200 de milioane de ani lumină, este o colecție gigantică de gaze, praf și galaxii. Cu unele avertismente, acest obiect arată ca o meduză verde gigantică. Obiectul a fost descoperit de astronomii japonezi în timp ce studiau una dintre regiunile spațiului cunoscute pentru prezența unui volum uriaș de gaz cosmic. A fost posibil să se găsească blob datorită utilizării unui filtru special de telescop, care a indicat în mod neașteptat prezența acestei bule.

Fiecare dintre cele trei „tentacule” ale acestei bule conține galaxii care sunt de patru ori mai dens împachetate împreună decât este normal în Univers. Grupul de galaxii și bile de gaz din interiorul acestei bule se numesc bule Liman-Alpha. Se crede că aceste obiecte s-au format la aproximativ 2 miliarde de ani după Big Bang și sunt adevărate relicve ale Universului antic. Oamenii de știință susțin că pata în sine s-a format atunci când stelele masive care existau în primele zile ale cosmosului au devenit brusc supernovă și au eliberat un volum gigantic de gaz. Obiectul este atât de masiv încât oamenii de știință cred că este, în mare, unul dintre primele obiecte cosmice care s-au format în Univers. Conform teoriilor, în timp, din gazul acumulat aici se vor forma din ce în ce mai multe galaxii noi.

Superclusterul Shapley

De mulți ani, oamenii de știință au crezut că galaxia noastră, Calea Lactee, este atrasă de-a lungul Universului către constelația Centaurus, cu o viteză de 2,2 milioane de kilometri pe oră. Astronomii susțin că motivul pentru aceasta este Marele Atractor, un obiect cu o forță gravitațională atât de mare încât este suficient să atragă galaxii întregi la sine. Cu toate acestea, pentru o lungă perioadă de timp, oamenii de știință nu au putut afla ce fel de obiect era acesta, deoarece acest obiect este situat dincolo de așa-numita „zonă de evitare” (ZOA), o regiune a cerului în apropierea planului Căii Lactee, unde absorbția luminii de către praful interstelar este atât de mare încât este imposibil să vezi ce se află în spatele ei.

Cu toate acestea, de-a lungul timpului, astronomia cu raze X a venit în ajutor, care s-a dezvoltat suficient de mult încât a făcut posibil să privim dincolo de regiunea ZOA și să descoperim ce cauzează un bazin gravitațional atât de puternic. Tot ceea ce au văzut oamenii de știință s-a dovedit a fi un grup obișnuit de galaxii, care i-a derutat și mai mult pe oamenii de știință. Aceste galaxii nu ar putea fi Marele Atractor și au suficientă gravitație pentru a atrage Calea Lactee. Această cifră reprezintă doar 44% din ceea ce este necesar. Cu toate acestea, odată ce oamenii de știință au decis să privească mai adânc în spațiu, ei au descoperit curând că „marele magnet cosmic” era un obiect mult mai mare decât se credea anterior. Acest obiect este superclusterul Shapley.

Superclusterul Shapley, care este un grup supermasiv de galaxii, este situat în spatele Marelui Atractor. Este atât de uriaș și are o atracție atât de puternică încât atrage atât Atractorul în sine, cât și propria noastră galaxie. Superclusterul este format din peste 8.000 de galaxii cu o masă de peste 10 milioane de sori. Fiecare galaxie din regiunea noastră de spațiu este în prezent atrasă de acest supercluster.

Marele Zid CfA2

La fel ca majoritatea obiectelor de pe această listă, Marele Zid (cunoscut și ca Marele Zid CfA2) s-a lăudat odată și cu titlul de cel mai mare obiect spațial cunoscut din Univers. A fost descoperit de astrofizicianul american Margaret Joan Geller și John Peter Huchra în timp ce studiau efectul deplasării spre roșu pentru Centrul Harvard-Smithsonian pentru Astrofizică. Potrivit oamenilor de știință, lungimea sa este de 500 de milioane de ani lumină și lățimea este de 16 milioane de ani lumină. În forma sa seamănă cu Marele Zid Chinezesc. De aici și porecla pe care a primit-o.

Dimensiunile exacte ale Marelui Zid rămân încă un mister pentru oamenii de știință. Poate fi mult mai mare decât se credea, acoperind 750 de milioane de ani lumină. Problema în determinarea dimensiunilor exacte constă în locația acestuia. Ca și în cazul Superclusterului Shapley, Marele Zid este parțial ascuns de o „zonă de evitare”.

În general, această „zonă de evitare” nu ne permite să vedem aproximativ 20 la sută din Universul observabil (accesibil cu tehnologia actuală), deoarece acumulările dense de gaze și praf situate în interiorul Căii Lactee (precum și concentrația mare de stele) distorsionează foarte mult lungimile de undă optice. Pentru a privi prin zona de evitare, astronomii trebuie să folosească alte tipuri de unde, cum ar fi infraroșu, care le permit să pătrundă încă 10% din zona de evitare. Ceea ce undele infraroșii nu pot pătrunde, pot pătrunde undele radio, precum și undele infraroșii apropiate și razele X. Cu toate acestea, incapacitatea virtuală de a vedea o regiune atât de mare a spațiului este oarecum frustrantă pentru oamenii de știință. „Zona de evitare” poate conține informații care ar putea umple golurile în cunoștințele noastre despre spațiu.

Superclusterul Laniakea

Galaxiile sunt de obicei grupate. Aceste grupuri se numesc clustere. Regiunile spațiului în care aceste clustere sunt mai dens localizate între ele sunt numite superclustere. Anterior, astronomii au cartografiat aceste obiecte determinându-le locația fizică în Univers, dar recent a fost inventată o nouă modalitate de cartografiere a spațiului local, aruncând lumină asupra unor date necunoscute anterior astronomiei.

Noul principiu de cartografiere a spațiului local și a galaxiilor din acesta se bazează nu atât pe calcularea locației fizice a unui obiect, cât pe măsurarea influenței gravitaționale pe care o exercită. Datorită noii metode, se determină locația galaxiilor și, pe baza acesteia, se întocmește o hartă a distribuției gravitației în Univers. În comparație cu cele vechi, noua metoda este mai avansat, deoarece permite astronomilor nu numai să repereze noi obiecte în universul vizibil, ci și să găsească noi obiecte în locuri în care nu au putut să privească înainte. Deoarece metoda se bazează pe măsurarea nivelului de influență al anumitor galaxii, și nu pe observarea acestor galaxii, datorită acesteia putem găsi chiar obiecte pe care nu le putem vedea direct.

Primele rezultate ale studierii galaxiilor noastre locale folosind o nouă metodă de cercetare au fost deja obținute. Oamenii de știință, pe baza limitelor fluxului gravitațional, observă un nou supercluster. Importanța acestei cercetări este că ne va permite să înțelegem mai bine unde este locul nostru în Univers. Anterior se credea că Calea Lactee se află în interiorul Superclusterului Fecioarei, dar o nouă metodă de cercetare arată că această regiune este doar un braț al și mai marelui Supercluster Laniakea - unul dintre cele mai mari obiecte din Univers. Se întinde pe 520 de milioane de ani lumină și undeva în el ne aflăm.

Marele Zid din Sloan

Marele Zid Sloan a fost descoperit pentru prima dată în 2003, ca parte a Sloan Digital Sky Survey, o cartografiere științifică a sute de milioane de galaxii pentru a determina prezența celor mai mari obiecte din Univers. Marele Zid al lui Sloan este un filament galactic gigant, format din mai multe superclustere răspândite în Univers ca tentaculele unei caracatițe uriașe. Cu o lungime de 1,4 miliarde de ani lumină, „peretele” a fost odată considerat cel mai mare obiect din Univers.

Marele Zid din Sloan în sine nu este la fel de studiat precum superclusterele care se află în el. Unele dintre aceste superclustere sunt interesante în sine și merită o mențiune specială. Unul, de exemplu, are un nucleu de galaxii care, împreună din exterior, arată ca niște niște uriașe. Un alt supercluster are un nivel foarte ridicat de interacțiune cu galaxiile, multe dintre acestea fiind în prezent într-o perioadă de fuziune.

Prezența „zidului” și a oricăror alte obiecte mai mari creează noi întrebări despre misterele Universului. Existența lor contrazice un principiu cosmologic care limitează teoretic cât de mari pot fi obiectele din univers. Conform acestui principiu, legile Universului nu permit existența unor obiecte mai mari de 1,2 miliarde de ani lumină. Cu toate acestea, obiecte precum Marele Zid al lui Sloan contrazic total această opinie.

Huge-LQG7 Quasar Group

Quazarii sunt obiecte astronomice de înaltă energie situate în centrul galaxiilor. Se crede că centrul quasarilor sunt găuri negre supermasive care atrag materia înconjurătoare spre ei înșiși. Acest lucru are ca rezultat o radiație enormă, de 1000 de ori mai puternică decât toate stelele din galaxie. În prezent, al treilea obiect ca mărime din Univers este grupul de quasari Huge-LQG, format din 73 de quasari împrăștiați pe mai mult de 4 miliarde de ani lumină. Oamenii de știință cred că acest grup masiv de quasari, precum și cei similari, sunt unul dintre principalii predecesori și surse ale celor mai mari obiecte din Univers, cum ar fi, de exemplu, Marele Zid din Sloan.

Grupul de quasari Huge-LQG a fost descoperit după analizarea acelorași date care au dus la descoperirea Marelui Zid al lui Sloan. Oamenii de știință i-au determinat prezența după cartografierea uneia dintre regiunile spațiului folosind un algoritm special care măsoară densitatea quasarelor într-o anumită zonă.

Trebuie remarcat faptul că însăși existența lui Huge-LQG este încă o chestiune de dezbatere. În timp ce unii oameni de știință cred că această regiune a spațiului reprezintă de fapt un grup de quasari, alți oameni de știință cred că quasarii din această regiune a spațiului sunt localizați aleatoriu și nu fac parte din același grup.

Inel gamma gigant

Întinzându-se peste 5 miliarde de ani lumină, inelul uriaș GRB este al doilea cel mai mare obiect din Univers. Pe lângă dimensiunea sa incredibilă, acest obiect atrage atenția datorită acestuia formă neobișnuită. Astronomii care studiau exploziile de raze gamma (exploziile uriașe de energie care rezultă din moartea stelelor masive) au descoperit o serie de nouă explozii, ale căror surse se aflau la aceeași distanță de Pământ. Aceste explozii au format un inel pe cer de 70 de ori diametrul Lunii pline. Având în vedere că exploziile de raze gamma în sine sunt un fenomen destul de rar, șansa ca acestea să formeze o formă similară pe cer este de 1 la 20.000. Acest lucru a permis oamenilor de știință să creadă că sunt martorii unuia dintre cele mai mari obiecte din Univers.

„Inelul” în sine este doar un termen care descrie reprezentarea vizuală a acestui fenomen atunci când este observat de pe Pământ. Există teorii conform cărora inelul gigant de raze gamma ar putea fi o proiecție a sferei în jurul căreia au avut loc toate exploziile de raze gamma într-o perioadă relativ scurtă de timp, aproximativ 250 de milioane de ani. Adevărat, aici se pune întrebarea despre ce fel de sursă ar putea crea o astfel de sferă. O explicație se învârte în jurul posibilității ca galaxiile să se grupeze în grupuri în jurul unor concentrații uriașe de materie întunecată. Totuși, aceasta este doar o teorie. Oamenii de știință încă nu știu cum se formează astfel de structuri.

Marele Zid al lui Hercule - Coroana de Nord

Cel mai mare obiect din Univers a fost descoperit și de astronomi în timp ce observau razele gamma. Acest obiect, numit Marele Zid al lui Hercule - Corona Borealis, se întinde pe 10 miliarde de ani lumină, făcându-l de două ori mai mare decât Inelul uriaș de raze Gamma. Deoarece cele mai strălucitoare explozii de raze gamma provin de la stele mai mari, situate de obicei în regiuni ale spațiului care conțin mai multă materie, astronomii văd metaforic fiecare explozie de raze gamma ca pe un ac care înțepe ceva mai mare. Când oamenii de știință au descoperit că o regiune a spațiului în direcția constelațiilor Hercules și Corona Borealis se confruntă cu explozii excesive de raze gamma, au stabilit că acolo se afla un obiect astronomic, cel mai probabil o concentrație densă de clustere de galaxii și alte materii.

Fapt interesant: numele „Great Wall Hercules - Northern Crown” a fost inventat de un adolescent filipinez care l-a notat pe Wikipedia (oricine nu știe poate face modificări în această enciclopedie electronică). La scurt timp după vestea că astronomii au descoperit o structură uriașă în orizontul cosmic, pe paginile Wikipedia a apărut un articol corespunzător. În ciuda faptului că numele inventat nu descrie cu exactitate acest obiect (peretele acoperă mai multe constelații deodată și nu doar două), internetul mondial s-a obișnuit rapid cu el. Aceasta poate fi prima dată când Wikipedia dă un nume unui obiect descoperit și interesant din punct de vedere științific.

Deoarece însăși existența acestui „zid” contrazice principiul cosmologic, oamenii de știință sunt forțați să-și revizuiască unele dintre teoriile despre modul în care s-a format Universul.

Web cosmic

Oamenii de știință cred că expansiunea Universului nu are loc la întâmplare. Există teorii conform cărora toate galaxiile spațiului sunt organizate într-o singură structură de dimensiuni incredibile, care amintește de conexiunile sub formă de fire care unesc regiuni dense între ele. Aceste fire sunt împrăștiate între goluri mai puțin dense. Oamenii de știință numesc această structură Web Cosmic.

Potrivit oamenilor de știință, rețeaua s-a format în stadii foarte timpurii ale istoriei Universului. Etapa incipientă a formării rețelei a fost instabilă și eterogenă, ceea ce a ajutat ulterior la formarea a tot ceea ce este acum în Univers. Se crede că „firele” acestei rețele au jucat un rol important în evoluția Universului, datorită căruia această evoluție s-a accelerat. Galaxiile situate în interiorul acestor filamente au o rată semnificativ mai mare de formare a stelelor. În plus, aceste filamente sunt un fel de punte pentru interacțiunea gravitațională dintre galaxii. După formarea lor în aceste filamente, galaxiile se deplasează către grupuri de galaxii, unde în cele din urmă mor.

Abia recent oamenii de știință au început să înțeleagă ce este de fapt acest Web cosmic. Mai mult, au descoperit chiar prezența acesteia în radiația quasarului îndepărtat pe care l-au studiat. Quazarii sunt cunoscuți a fi cele mai strălucitoare obiecte din Univers. Lumina de la unul dintre ele a mers direct la unul dintre filamente, care a încălzit gazele din el și le-a făcut să strălucească. Pe baza acestor observații, oamenii de știință au desenat fire între alte galaxii, creând astfel o imagine a „scheletului cosmosului”.

1 secundă lumină ≈ 300.000 km;

1 minut lumină ≈ 18.000.000 km;

1 oră lumină ≈ 1.080.000.000 km;

1 zi lumină ≈ 26.000.000.000 km;

1 săptămână lumină ≈ 181.000.000.000 km;

1 lună lumină ≈ 790.000.000.000 km.

Cu siguranță toată lumea, măcar o dată în viață, a dat peste o altă listă de minuni ale naturii, care enumeră cel mai înalt munte, cel mai lung râu, cele mai uscate și umede regiuni ale Pământului și așa mai departe. Astfel de înregistrări sunt impresionante, dar sunt complet pierdute în comparație cu înregistrările spațiale. Vă prezentăm cele cinci „cele mai bune” obiecte și fenomene spațiale descrise de revista New Scientist.

Cel mai rece

Toată lumea știe că spațiul este foarte rece - dar în realitate această afirmație nu este adevărată. Conceptul de temperatură are sens doar în prezența materiei, iar spațiul este practic spațiu gol (stelele, galaxiile și chiar praful ocupă un volum foarte mic din el). Deci, când cercetătorii spun că temperatura spațiului cosmic este de aproximativ 3 Kelvin (minus 270,15 grade Celsius), despre care vorbim despre valoarea medie pentru așa-numitul fond cu microunde, sau radiația cosmică de fond cu microunde - radiație păstrată din timpul Big Bang-ului.

Și totuși, există multe obiecte foarte reci în spațiu. De exemplu, gazul din Nebuloasa Boomerang, situată la 5 mii de ani lumină de Sistemul Solar, are o temperatură de doar un kelvin (minus 272,15 grade Celsius). Nebuloasa se extinde foarte repede - gazul său constitutiv se mișcă cu o viteză de aproximativ 164 de kilometri pe secundă, iar acest proces duce la răcirea sa. În prezent, Nebuloasa Boomerang este singurul obiect cunoscut oamenilor de știință a cărui temperatură este mai mică decât temperatura radiației cosmice de fond cu microunde.

Sistemul solar are, de asemenea, proprii deținători de recorduri. În 2009, Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) al NASA a descoperit cel mai rece punct din vecinătatea stelei noastre - s-a dovedit că locul extrem de rece din sistemul solar este situat foarte aproape de Pământ într-unul dintre craterele lunare umbrite. În comparație cu frigul din Nebuloasa Bumerang, 33 Kelvin (minus 240,15 grade Celsius) nu pare o valoare atât de remarcabilă, dar dacă vă amintiți că cel mai temperatură scăzută dintre cele înregistrate pe Pământ este de doar minus 89,2 grade Celsius (acest record a fost înregistrat la stația Antarctica Vostok), apoi atitudinea se schimbă ușor. Este posibil ca, pe măsură ce Luna este studiată în continuare, să se găsească un nou pol de frig.

Dacă includem în conceptul de „obiecte spațiale” dispozitive create de oameni, atunci în acest caz primul loc în lista celor mai reci obiecte ar trebui să fie acordat observatorului orbital Planck, sau mai precis, detectorilor săi. Folosind heliu lichid, acestea sunt răcite la o valoare incredibilă de 0,1 kelvin (minus 273,05 grade Celsius). Planck are nevoie de detectoare extrem de reci pentru a studia aceeași radiație cosmică de fond cu microunde - dacă instrumentele sunt mai calde decât „fondul” cosmic, atunci pur și simplu nu o vor putea „detecta”.

Cel mai tare

Înregistrările de temperatură caldă sunt mult mai impresionante decât cele reci - dacă în direcția minus nu poți alerga decât până la zero kelvin (minus 273,15 grade Celsius, sau zero absolut), atunci în direcția plus este mult mai mult spațiu. Deci, doar suprafața Soarelui nostru - o pitică galbenă obișnuită - se încălzește până la 5,8 mii kelvin (cu permisiunea cititorilor, în viitor scara Celsius va fi coborâtă, deoarece „în plus” 273,15 grade din cifra finală vor nu modifica imaginea de ansamblu).

Suprafața supergiganților albastre - stele tinere, extrem de fierbinți și strălucitoare - este cu un ordin de mărime mai caldă decât suprafața Soarelui: în medie, temperatura lor variază de la 30 la 50 de mii Kelvin. La rândul lor, supergiganții albaștri rămân cu mult în urma piticelor albe - stele mici și foarte dense în care se crede că evoluează corpuri de lumină a căror masă nu este suficientă pentru a forma o supernova. Temperatura acestor obiecte ajunge la 200 de mii Kelvin. Stelele supergigant sunt printre cele mai masive din Univers, cu mase solare de până la 70, pot încălzi până la un miliard de kelvin, iar limita teoretică de temperatură pentru stele este de aproximativ șase miliarde de kelvin.

Cu toate acestea, această valoare nu este o înregistrare absolută. Supernovele - stele care își termină viața într-un proces exploziv - o pot depăși pentru scurt timp. De exemplu, în 1987, astronomii au detectat o supernova în Marele Nor Magellanic, o galaxie de dimensiuni modeste situată lângă Calea Lactee. Un studiu al neutrinilor emiși de supernova a arătat că în „interiorul” acesteia temperatura era de aproximativ 200 de miliarde de kelvin.

Aceleași supernove pot produce, de asemenea, obiecte mult mai fierbinți - și anume, explozii de raze gamma. Acest termen se referă la emisiile de raze gamma care apar în galaxiile îndepărtate. Se crede că o explozie de raze gamma este asociată cu transformarea unei stele într-o gaură neagră (deși detaliile acestui proces sunt încă neclare) și poate fi însoțită de încălzirea materiei până la un trilion de kelvins (un trilion este 10 12).

Dar aceasta nu este limita. La sfârșitul anului 2010, în timpul experimentelor privind ciocnirea ionilor de plumb la Large Hadron Collider, au fost înregistrate temperaturi de câteva trilioane de kelvin. Experimentele de la LHC sunt concepute pentru a recrea condițiile care au existat la câteva momente după Big Bang, așa că indirect această înregistrare poate fi considerată și cosmică. În ceea ce privește nașterea reală a Universului, conform ipotezelor fizice existente, temperatura din acel moment ar fi trebuit scrisă ca una cu 32 de zerouri.

Cel mai strălucitor

Unitatea SI de iluminare este luxul, care caracterizează fluxul luminos incident pe suprafața unității. De exemplu, iluminarea unei mese lângă o fereastră într-o zi senină este de aproximativ 100 de lux. Pentru a caracteriza fluxul luminos emis de obiectele spațiale, este incomod să folosiți lux - astronomii folosesc așa-numita magnitudine (o unitate adimensională care caracterizează energia cuantelor de lumină care a ajuns la detectoarele dispozitivului de la stea - logaritmul de raportul dintre fluxul înregistrat de la stea la unul standard).

Cu ochiul liber poți vedea o stea pe cer numită Alnilam, sau Epsilon Orionis. Această supergigantă albastră, aflată la 1,3 mii de ani lumină distanță de Pământ, este de 400 de mii de ori mai puternică decât Soarele. Steaua variabilă albastră strălucitoare Eta Carinae este de cinci milioane de ori mai luminoasă decât steaua noastră. Masa Eta Carinae este de 100-150 de mase solare, iar multă vreme această stea a fost una dintre cele mai grele stele cunoscute de astronomi. Cu toate acestea, în 2010, s-a descoperit în clusterul stelar RMC 136a că dacă aș pune steaua RMC 136a1 pe o scară imaginară, ar fi nevoie de 265 de sori pentru a o echilibra. Luminozitatea noului „tip mare” descoperit este comparabilă cu luminozitatea a nouă milioane de sori.

Ca și în cazul realizărilor de temperatură, supernovele sunt în fruntea listei înregistrărilor de luminozitate. Nouă milioane de sori (mai precis, cel puțin nouă milioane și unu) vor putea să-i eclipseze pe cei mai strălucitori dintre ei, un obiect numit SN 2005ap.

Dar câștigătorii absoluti în această categorie sunt exploziile de raze gamma. Izbucnirea din mijloc „pufăie” scurt cu o luminozitate egală cu luminozitatea de 10 18 Sori. Dacă vorbim despre surse stabile de radiații strălucitoare, atunci primul loc va fi quasari - nucleele active ale unor galaxii, care sunt o gaură neagră cu materie care cade în ea. Pe măsură ce materialul se încălzește, emite radiații cu luminozitatea a peste 30 de trilioane de sori.

Cel mai rapid

Toate obiectele spațiale se mișcă unele față de altele la viteze vertiginoase din cauza expansiunii Universului. Conform estimării cele mai general acceptate astăzi, două galaxii arbitrare situate la o distanță de 100 de megaparsecs se îndepărtează de Pământ cu o viteză de 7-8 mii de kilometri pe secundă.

Dar chiar dacă nu ținem cont de împrăștierea generală, corpurile cerești se repezi foarte repede unele pe lângă altele - de exemplu, Pământul se învârte în jurul Soarelui cu o viteză de aproximativ 30 de kilometri pe secundă și viteza orbitală a celei mai rapide planete din sistemul solar, Mercur, are 48 de kilometri pe secundă.

În 1976, nava spațială Helios 2, creată de oameni, l-a depășit pe Mercur și a atins o viteză de 70 de kilometri pe secundă (pentru comparație, Voyager 1, care a ajuns recent la limitele sistemului solar, se mișcă cu o viteză de doar 17 kilometri pe secundă. ). Iar planetele Sistemului Solar și sondele de cercetare sunt departe de comete - trec pe lângă stea cu o viteză de aproximativ 600 de kilometri pe secundă.

Steaua medie dintr-o galaxie se mișcă în raport cu centrul galactic cu o viteză de aproximativ 100 de kilometri pe secundă, dar există stele care se mișcă în jurul casei lor cosmice de zece ori mai repede. Luminile ultra-rapide accelerează adesea suficient pentru a depăși atracția gravitațională a galaxiei și a porni într-o călătorie independentă prin Univers. Stelele neobișnuite formează o parte foarte mică din toate stelele - de exemplu, în Calea Lactee ponderea lor nu depășește 0,000001 la sută.

Pulsarii – stele cu neutroni rotative care rămân după prăbușirea stelelor „obișnuite” – dezvoltă o viteză bună. Aceste obiecte pot face până la o mie de rotații în jurul axei lor pe secundă - dacă un observator s-ar putea afla pe suprafața pulsarului, el s-ar mișca cu o viteză de până la 20% din viteza luminii. Și lângă găurile negre care se rotesc, o mare varietate de obiecte pot accelera aproape la viteza luminii.

Cel mai mare

Este logic să vorbim despre dimensiunile obiectelor spațiale nu în general, ci prin împărțirea lor în categorii. De exemplu, cea mai mare planetă din sistemul solar este Jupiter, dar în comparație cu cele mai mari planete cunoscute de astronomi, acest gigant gazos pare un bebeluș, sau cel puțin un adolescent. De exemplu, diametrul planetei TrES-4 este de 1,8 ori diametrul lui Jupiter. Cu toate acestea, masa TrES-4 este doar 88% din masa gigantului gazos al Sistemului Solar - adică densitatea planetei ciudate este mai mică decât densitatea dopului.

Dar TrES-4 ocupă doar locul al doilea ca mărime printre planetele descoperite până în prezent (în total) - WASP-17b este considerat campion. Diametrul său este aproape de două ori mai mare decât cel al lui Jupiter, dar masa sa este doar jumătate din cea a lui Jupiter. În timp ce oamenii de știință nu știu ce compozitia chimica astfel de planete „umflate”.

Cea mai mare stea este considerată a fi un luminator numit VY Canis Majoris. Diametrul acestei supergigante roșii este de aproximativ trei miliarde de kilometri - dacă o așezi de-a lungul diametrului VY Canis Majoris al Soarelui, atunci vor fi de la 1,8 mii la 2,1 mii dintre ei.

Cele mai mari galaxii sunt considerate a fi clustere de stele eliptice. Majoritatea astronomilor cred că astfel de galaxii se formează atunci când două grupuri de stele spiralate se ciocnesc, dar tocmai zilele trecute a apărut o lucrare, ai cărei autori. Dar, deocamdată, titlul de cea mai mare galaxie rămâne cu obiectul IC 1101, care aparține clasei galaxiilor lenticulare (o opțiune intermediară între eliptică și spirală). Pentru a călători de la o margine a lui IC 1101 la cealaltă de-a lungul axei sale lungi, lumina trebuie să călătorească până la șase milioane de ani. Parcurge Calea Lactee de 60 de ori mai repede.

Dimensiunea celor mai mari goluri din spațiu - regiunile dintre grupurile galactice în care practic nu există corpuri cerești - depășește cu mult dimensiunea oricăror obiecte. Așadar, în 2009, a fost găsit unul cu un diametru de aproximativ 3,5 miliarde de ani lumină.

În comparație cu toți acești giganți, dimensiunea celui mai mare obiect spațial creat de om pare foarte nesemnificativă - lungimea, sau mai bine zis lățimea Stației Spațiale Internaționale este de doar 109 metri.