Астрономия

46 Вмиренауkи|[03]март2017

Потоки галактик, текущие сквозь кос-мос, показывают контуры структуры, названной Ланиакеей, которая вклю-чает в себя наш Млечный Путь и еще 100 тыс. других крупных галактик

Астрономия

w w w.sci-ru.org [03]март2017|Вмиренауkи 47

АСТРОНОМИЯ

ашеместо воВсе енной

Оказывается, Млечный Путь — это

часть массивного сверхскопления галактик,

которые образуют одну из самых больших

известных структур во Вселенной. Это

открытие — только начало новой работы

по картографированию космоса

Ноам Либескинд и Брент Талли

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Аналогично тому, как звезды собира-ются вместе в звездные скопления и га-лактики, сами галактики объединяются в скопления, а те группируются в сверх-скопления.

Эти сверхскопления галактик служат строительными блоками гигантских ни-тей, листов и пустот, которые образуют самые крупные поддающиеся измере-ниям структуры во Вселенной.

Проведенные недавно работы по из-учению движения тысяч близлежащих галактик показали, что материнское

сверхскопление Млечного Пути намно-го больше, чем предполагалось ранее. Астрономы дали этому недавно об -наруженному колоссальному по сво-им размерам сверхскоплению имя Ланиакея.

Более подробное картографирование Ланиакеи и сверхскоплений-соседей, возможно, откроет новые детали про-цесса образования галактик и поможет решить двойную космологическую за-гадку о природе темной материи и тем-ной энергии.

ВЫ НАХОДИТЕСЬ

ЗДЕСЬ

Астрономия

48 Вмиренауkи|[03]март2017

PREC

EDIN

G PA

GES:

CO

URT

ESY

OF

DAN

IEL

POM

ARÈ

DE,

CEA

SA

CLAY

/IRFU

До недавнего времени Местное сверхскоплениебылобыконечнымпунктомввашемкосмическомадресе. Считалось, что вне этого масштаба даль-нейшиеуточненияадресастановятсябессмыслен-ными,померетогокакграницымеждуясноочер-ченной, окаймленной сверхскоплениями струк-турой галактических листов (или стен) ипустотуступаютместовпределеоднороднойВселенной,вкоторой несуществует структурных элементовбольшего размера. Нов2014г. один изнас (БрентТалли) руководил группой, которая обнаружила,чтомы—частьещеболеекрупнойструктуры,чтополностью разрушило эту точку зрения. Местноесверхскопление,какоказалось,—всеголишьодинизлепестков намного большего сверхскопления,сосредоточия100тыс.крупныхгалактик,прости-рающегося на400млн световых лет. Группа, от-крывшаяэтогаргантюанскоесверхскопление,на-звала его вчесть первых полинезийцев, которые,

ориентируясьпозвездам,осваивалинаутлыхлод-ках необъятные просторы Тихого океана, Ланиа-кеей, что впереводе сгавайского обозначает «не-обозримые небеса». (Название «Ланиакея» предло-жил Нава'а Наполеон (Nawa'a Napoleon), доцент Общинного колледжа Капиолани Гавайского уни-верситета в Гонолулу. Оно составлено из двух слов гавайского языка: lani — «небеса» и akea — «огром-ный, необозримый». — Примеч. пер.).МлечныйПутьрасположендалекоотцентраЛаниакеи,насамойегопериферии.

Ланиакея—этонепростоещеоднастрочкавна-шем космическом адресе. Изучая архитектуруидинамику этой гигантской структуры, мы смо-жем больше узнать опрошлом ибудущем Вселен-ной.Составлениекартынаселяющихеегалактикиизучениеихповеденияможетпомочьлучшепо-нять,какобразуютсяирастутгалактики,атакжерасскажет новые подробности оприроде темной

ОБ АВТОРАХНоам Либескинд (Noam I. Libeskind) — космолог Института астрофизики им. Готфрида Вильгельма Лейбница в Потсдаме (Германия). Он использует суперкомпьютеры для модели-рования эволюции Вселенной и образования галактик, уделяя основное внимание Млечному Пути, Местной группе галактик и карликовым галактикам, которые нас окружают.

Брент Талли (R. Brent Tully) — астроном Гавайского университета, который вот уже 40 лет измеряет расстояния до галактик и картографирует их расположение и пути движения в космосе. Его «Атлас соседних галактик» (Atlas of Nearby Galaxies), созданный в соавторстве с Ричардом Фишером (J. Richard Fisher) и опубликованный в 1987 г., до сих пор остается самым обширным печатным атласом структуры нашего космического окружения. Талли гордится тем, что проделал всю эту работу, не используя систему глобального позиционирования.

редставьтесебе,чтовыприлетеливоднуиздалекихгалактикисо-бираетесьотправитьоткрыткусвоимблизким.Вероятно,вынач-нете сномера дома наулице ввашем городке, что находится где-тонаЗемле—третьейпланетеотнашегоСолнца.Далеевадресе,возможно,выукажетерасположениеСолнцаврукавеОриона,от-рогеосновногоспиральногорукававнашейокрестностиМлечногоПути. Затем вы укажете расположение Млечного Пути вМестнойгруппе галактик— скопище более чем 50 ближайших галактик,

раскинувшихсянапротяженииоколо7млнсветовыхлет.Местнаягруппа,всвоюочередь,расположенанакраюскопленияДевы,содержащегоболеечем1тыс.га-лактикнарасстояниив50млнсветовыхлетотнас.Асамоэтоскопление—лишьнебольшая часть Местного сверхскопления галактик, объединяющего сотни по-добныхскоплений,разбросанныхвпространствена100млнсветовыхлет.Счита-ется,чтотакиесверхскопления—самыебольшиекомпонентыкрупномасштабнойструктурыВселенной,образованнойгигантскиминитямиилистами,междукото-рымирасположеныпустоши,гдеврядлиестькакие-либогалактики.

Астрономия

w w w.sci-ru.org [03]март2017|Вмиренауkи 49

COU

RTES

Y O

F N

ASA

, ESA

AN

D H

UBB

LE H

ERIT

AGE

TEA

M S

TScI

/AU

RA

материи— невидимой субстанции, которая, какполагают астрономы, составляет примерно 80%веществаВселенной.

Ланиакея, вероятно, поможет пролить светина темную энергию— мощную силу, открытуюв1998г., которая каким-то образом управляетускореннымрасширениемВселеннойиэтимопре-деляет ее окончательную судьбу. Действительно,обнаруженноесверхскоплениевовсенеобязатель-ноокажетсяконечнойстрочкойвнашемкосмиче-ском адресе; насамом деле оно, возможно, пред-ставляетсобойчастьещебольшейструктуры,ко-торуютолькопредстоитоткрыть.

Исследование загадок с помощью галактических течений

Унаучнойгруппы,открывшейЛаниакею,небылозадачи ее обнаружить. Насамом деле Ланиакеябыланайденавходепоискаответовнафундамен-тальныевопросыоприродеВселенной.

В течение уже почти 100лет ученые знают, чтокосмос расширяется, отдаляя галактики однуотдругой, подобно тому как удаляются друготдруга точки наповерхности воздушного ша-рика, когда его надувают. Однако впоследние

десятилетия выяснилось, что большинство га-лактик разлетаются нетак быстро, как можнобылобыожидать,еслибырасширениеВселеннойбылоединственнымвлияющимнанихфактором.Вэтомпроцессеучаствуетсила,имеющаялокаль-ныйхарактер,—этогравитационноепритяжениесостороны других, расположенных поблизостисгустковматерии,которыеспособныпротивосто-ять разбеганию галактик врезультате расшире-ниякосмоса.Разностьмеждудвижениемгалакти-ки, связанным срасширением Вселенной, идви-жением, вызванным ее ближайшим окружением,называетсяпекулярнойскоростью.

Есливзятьвсезвездывовсехгалактиках,кото-рые мы наблюдаем, идобавить весь газ идругиеобъекты изобычного вещества, осуществованиикоторых мы знаем, тоих общей массы нехватитнапорядоквеличины,чтобыобъяснитьисточни-кигравитационныхсил,необходимыхдляразгонадонаблюдаемых пекулярных скоростей. Ненай-дя иного разумного объяснения, мы, астрономы,называем то, чего недостает, темной материей.Мыпредполагаем,чтоэтатемнаяматериясосто-итизчастиц,которыевзаимодействуютсосталь-нойВселеннойпочтиисключительнопосредством

Скопления галактик, подобные этому скоплению Волос Вероники, — строительные блоки еще более крупных структур Вселенной. Расположенное от нас на расстоянии более 300 млн световых лет и состоящее примерно из 1 тыс. крупных галактик, скопление Волос Вероники служит частью еще более крупной структуры — сверхскопления Волос Вероники, расположенного за границами Ланиакеи.

Астрономия

50 Вмиренауkи|[03]март2017

SOU

RCES

: “PL

AN

ES O

F SA

TELL

ITE

GALA

XIES

AN

D TH

E CO

SMIC

WEB

,” B

Y N

OA

M I.

LIB

ESKI

ND

ET A

L., I

N M

ON

THLY

NO

TICE

S O

F TH

E RO

YAL

AST

RON

OM

ICA

L SO

CIET

Y,VO

L. 4

52, N

O. 1

; SEP

TEM

BER

1, 2

015

( ins

et s

lab

); D

AN

IEL

POM

ARÈ

DE,

HÉL

ÈNE

M. C

OU

RTO

IS, Y

EHU

DA H

OFF

MA

N A

ND

BREN

T TU

LLY

( dat

a fo

r Lan

iake

a ill

ustr

atio

n

ВЫ НАХОДИТЕСЬ ЗДЕСЬ

Космический ландшафтСодержащие сотни миллиардов звезд галактики — не самые крупные объекты во Вселенной. Прикованные друг к другу гравитацией, сотни галактик могут группироваться в виде скопления галактик. Гравитация может концентрировать вместе и эти скопления, образуя сверхскопления, состоящие из сотен тысяч галактик. В этой иерархии адрес нашей Солнечной системы традици-онно был такой: галактика Млечный Путь, Местная группа галактик, скопление Девы и, наконец, Местное сверхскопление. Однако новые исследования выявили, что наше Местное сверхскопле-ние — лишь часть сверхструктуры, которая еще в 100 раз крупнее. Это гигантское сверхскопле-ние — Ланиакея, что на гавайском языке означает «необозримые небеса».

КАРТОГРАФИРОВАНИЕ СВЕРХСКОПЛЕНИЯ ЛАНИАКЕЯЕсли рассматривать в совокупности положения и характер движения галактик, то можно заметить, что они расходятся в результате расширения Вселенной и сходятся вместе под действием силы гравитационного притяжения. Границы сверхскопления можно очертить, когда объединяющая сила гравитации на-чинает значительно ослаблять вызванное расширением Вселенной разбегание галактик. На рисунке отмечены разными цветами положения более чем 8 тыс. галактик, они окрашены в соответствии с характером их относительного дви-жения (их скорости и траектории показаны с учетом обоих процессов — разбе-гания и объединения). Очертания структур, окрашенные более теплыми тонами (желтый и розовый), представляют собой скопления галактик, с большой скоро-стью слетающихся друг к другу. Контуры Ланиакеи, изображенные более холод-ным голубым цветом, очерчены там, где скопления сближаются с минимальной скоростью. Простирающаяся почти на полмиллиарда световых лет, Ланиакея охватывает объем пространства, в котором скопления галактик при отсутствии расширения Вселенной были бы связаны гравитацией в единую структуру. За границами Ланиакеи можно узреть сверхскопления Шепли, Геркулеса, Персея — Рыб и другие близлежащие структуры подобного масштаба.

ПЛЫВЕМ ПО ТЕЧЕНИЮИзучение более мелких деталей Ланиакеи может дать новое представ-ление о распределении темной материи и процессах эволюции галактик. Например, рассмотрим трехмерный срез Ланиакеи, включающий Млечный Путь и объемлющую его Местную группу галактик (внизу). Стрелками отмечены скорости движения галактик, текущих как вода в направлении областей, где высока плотность материи и велико гравитационное притя-жение (окрашены более теплыми тонами), из областей с низкой плотностью материи (более холодные тона). Мощные течения галактик проливают свет на распределение материи в космосе (как обычной, барионной, так и тем-ной). Измерение характера потоков, проведенное Ноамом Либескиндом, показало, что Местная группа утекает вдоль нити темной материи длиной в 50 млн световых лет в направлении скопления Девы (желтый), скопища бо-лее 1 тыс. галактик в объеме диаметром 13 млн световых лет. Такие нити, как предполагается, играют важную роль в образовании и эволюции галактик.

Волосы Вероники 1

Большая Медведица

Гончие Псы IСомбреро

Центавр А

МЛЕЧНЫЙ ПУТЬ

M81

N1023

Скопление Девы

ЛАНИАКЕЯ

Астрономия

w w w.sci-ru.org [03]март2017|Вмиренауkи 51

Illus

trat

ion

by B

ryan

Chr

isti

e

ОБЛАСТЬ, ПРЕДСТАВЛЕННАЯ НА СРЕЗЕ (слева)

Наугольник

Персей — Рыбы

Павлин — Индеец

МЕСТНАЯ ГРУППА

Дева

Геркулес

Центавр

Великая Стена

Шепли

Астрономия

52 Вмиренауkи|[03]март2017

гравитации, ане других сил, таких как электро-магнетизм,ичтотемнаяматерия—источник«не-достающих» гравитационных сил, необходимыхдля объяснения наблюдаемых скоростей. Ученыеполагают,чтогалактикирасположенывнутриглу-бокихрезервуаровтемнойматерии,служащейкакбы строительными лесами, спомощью которыхформируютсягалактики.

ГруппаТаллиидругиеастрономыпришликвы-воду, что создание карты течений ипекулярныхскоростей галактик поможет узнать распределе-ние вкосмосе невидимой темной материи ивыя-витьместамаксимальнойконцентрацииэтойза-гадочнойсубстанциипоеевлияниюнадвижениегалактик.Если,скажем,всепотокигалактикдви-жутся понаправлению кдан-ной точке, томожно предполо-жить,чтоихпритягиваеттудаобласть свысокой плотностьюматерии.

Астрономы также поняли,что определение плотностиираспределениявсехформма-териивоВселенной,возможно,поможетрешитьидругую,ещеболеесложнуюзагадку:почемукосмос непросто расширяет-ся, аделает это сускорением?Подобноеегоповедениетакжепротиворечит интуитивнымпредставлениям, как если быкамень, подброшенный вверх,неупал обратно наЗемлю,аустремилсябыснарастающейскоростьюкнебе-сам. Что бы ни питало это странное явление, на-званноетемнойэнергией,онооказываетсильней-шеевлияниенабудущееВселенной.Изэтогоуско-ренного расширения следует, что космос вконцеконцовждетхолоднаясмерть,когдабольшинствогалактик разлетятся прочь друг отдруга своз-растающими скоростями, пока мгла окончатель-но неопустится наВселенную, все звезды вкаж-дой галактике погаснут ився материя охладитсядоабсолютного нуля. Ночтобы знать наверняка,какименновсезакончится,необходимонепростовыяснить, что такое эта темная энергия, ноиуз-нать, сколько всего материи воВселенной: еслиплотностьвеществадостаточновысока,вдалекомбудущем процесс расширения нашей Вселенной,возможно,сменитсянасжатиевследствиевзаим-ногопритяжениясоставляющейеемассы.Илиже,еслинасамомделеВселеннаяимеетсбалансиро-ваннуюплотностьвещества,этоприведеткбеско-нечному,новсезамедляющемусяеерасширению.

Именно спомощью схемы галактических тече-нийудалоськартографироватькосмическуюплот-ностьобычнойитемнойматерии,чтовконечномитогепривелокоткрытиюЛаниакеи.

Как нашли ЛаниакеюДля построения схемы течений галактик требу-етсязнатьдвижениегалактикиврезультатерас-ширениякосмосаиеединамикуподвоздействи-ем находящегося поблизости вещества. Вкаче-стве первого шага астрономы измеряют красноесмещение линий вспектре излучения галакти-ки, вызванное ее удалением отнас врезультатерасширения Вселенной. Звук свистка или сире-ныдвижущегосякнамисточниказвукаимеетбо-лее высокий тон, чем втом случае, когда он дви-жетсяотнас,посколькуиспускаемыеимзвуковыеволнысжимаются,становятсякороче,тоестьча-стотазвуковыхколебанийувеличивается.Анало-гично световые волны отгалактики, движущей-

сяотнас,сдвигаютсявсторонуболеенизкихча-стот, тоесть более длинных, красных волн. Чембыстрее галактика удаляется отнас, тем боль-ше красное смещение ее спектра. Это позволя-етастрономамизмеритьполнуюскоростьгалак-тики иприблизительно оценить ее расстояниеотЗемли.

Долюскоростигалактики,связаннуюслокаль-ным гравитационным притяжением, астрономымогутоценить,измериврасстояниедонеенеспо-мощьюкрасногосмещения,адругимиметодами.Например, если измеренное независимым мето-домрасстояниедогалактикисоставляет3,25млнсветовых лет, то, согласно точным оценкам ско-рости расширения Вселенной, она должна уда-ляться соскоростью около 70км всекунду. Еслиже красное смещение дает скорость 60км/с,тоастрономы могут заключить, что концентра-ция вещества вблизи этой галактики сообщаетейпекулярнуюскорость10км/с.Методы,исполь-зуемые для измерения расстояния без красно-го смещения, строятся восновном натом факте,что интенсивность света убывает обратно про-порционально квадрату расстояния доисточни-ка.Тоестьесливывидитедваодинаковыхмаяка,

Астрономы поняли, что определение плотности и распределения всех форм материи во Вселенной, возможно, поможет решить и другую, еще более сложную загадку: почему космос не просто расширяется, а делает это с ускорением? Из этого ускоренного расширения следует, что космос в конце концов ждет холодная смерть

Астрономия

w w w.sci-ru.org [03]март2017|Вмиренауkи 53

нояркость одного изних вчетыре раза меньше,чемдругого,тоэтозначит,чтоболеетусклыйна-ходится вдва раза дальше. Вастрономии такиеодинаковые маяки называются стандартнымисвечами,этоастрофизическиеобъекты,которыевсегда сияют содинаковой светимостью, неза-висимо оттого, где воВселенной они находятся.Вкачестветакихстандартныхсвечеймогутслу-жить определенные типы сверхновых или пуль-сирующихзвезд—илидажемассивныегалакти-ки, впервые предложенные Талли иастрономомРичардом Фишером (J. Richard Fisher) в1977г.ЭтатакназываемаязависимостьТалли—Фише-раосновываетсянатомфакте,чтомассивныега-лактики сияют ярче ивращаются быстрее, чеммалые,— они состоят избольшего числа звездидолжны вращаться быстрее, чтобы поддержи-ватьсвоюстабильностьвболеесильномгравита-ционном поле. Измерьте скорость вращения га-лактики,ивыузнаетееесветимость;сравнитееесвидимойяркостьюгалактики,ивыполучитееерасстояниеотЗемли.

Каждыйтипстандартнойсвечиимеетсобствен-ныйдиапазонрасстояний,накоторыхонработа-ет наилучшим образом. Пульсирующие звезды,называемые цефеидами, можно хорошо наблю-дать,толькоеслигалактикирасположеныблизкокМлечномуПути,и,следовательно,онинегодят-сядляизмеренийнадальнихрасстояниях.Зави-симостьТалли—Фишераможноиспользоватьдлямногихспиральныхгалактик,нооценкарасстоя-ния,которуюонадает,имеетпогрешностьдо20%.Взрывающиесязвезды,называемыесверхновымитипа Iа, дают погрешность измерений вдва разаменьшую, иих сияние можно наблюдать согром-ных космических расстояний, ноони достаточноредки—вгалактикекрупногоразмераслучаютсялишьразвстолетие.

Если удастся измерить пекулярные скоростибольшой выборки галактик воВселенной, астро-номы смогут картографировать течения галак-тик всамых больших масштабах. Втаких мас-штабахтечениегалактикможносравнитьсрека-ми,чьеизвилистоеруслопроложеночерезто,чтомыназываемкосмическимиводоразделами,дви-жение вкоторых определяется нетопографией,агравитационнымвоздействиемсосторонырас-положенных поблизости структур. Наэтих «кос-мических картах» галактики плывут потечени-ям,крутятсявводоворотахисобираютсяврезер-вуары, чтобы покосвенным признакам открытьнамструктуру,динамику,происхождениеибуду-щее самого крупного скопления материи воВсе-ленной.

Построение карты вмасштабе необходи-мом, чтобы обратиться квопросам отемной ма-терии итемной энергии, требует каталогиза-ции всех наиболее точных данных множества

исследовательских программ понаблюдениюкосмоса, имеющихся внашем распоряжении.В2008г.Талли,ЭленКуртуа (H l neM.Courtois),внастоящее время работающая вИнститутеядерной физики вЛионе, иих коллеги опубли-ковали «Каталог космических течений», содер-жащий многочисленные данные, проливающиесветнадинамику1,8тыс.галактик,расположен-ныхвпределах130млнсветовыхлетотМлечно-гоПути.Группарасшириларамкисвоихисследо-ваний, выпустив в2013г. «Каталог космическихтечений— 2», вкотором отражено движение ужепримерно 8тыс. галактик внутри сферы радиу-сом 650млн световых лет. Один изчленов груп-пы, Иегуда Хоффман (Yehuda Hoffman) изЕврей-ского университета вИерусалиме, разработалметоды точного расчета распределения темнойматерииисходяизпекулярныхскоростей,содер-жащихсяв«Каталогекосмическихтечений».

Когдакаталогразросся,мыизумились,неожи-данно обнаружив прятавшуюся вмассе данныхкартину— очертания новой, ранее незамечен-ной космической структуры. Скопления галак-тик, занимающие пространство размером более400млнсветовыхлет,всевместедвижутсякне-большой «области притяжения» наподобие во-дныхпотоков,сливающихсяксамойнизкойточ-ке ландшафта. Если бы нерасширение Вселен-ной, эти галактики вконце концов слились быводнукомпактнуюструктуру,связаннуюграви-тационнымпритяжением.Всяэтагигантскаясо-вокупность галактик иесть сверхскопление Ла-ниакея.

Исследования галактик Ланиакеи показали,что они ведут себя вточности так, как иследова-ло ожидать исходя изведущих моделей космиче-скогораспределениятемнойматерии:хотямыиневидим ее, номожем довольно точно предсказать,где аккумулируется невидимое вещество Вселен-ной. Более того, плохо ли, хорошо ли, суммарнаяплотностьнаблюдаемой(барионной)итемнойма-терии вЛаниакее дает основания полагать, что,какипредполагалиастрофизики-теоретики,Все-леннойсужденахолоднаясмертьотускоряющего-сярасширения.

Все эти выводы пока еще предварительные.Чтобы выполнить чрезвычайно сложную задачупосоставлению карты галактических течений,предстоитпройтидолгийпуть.Насегоднятолькоу20% галактик внутри сферы радиусом 400млнсветовых лет определены пекулярные скорости,амногие измерения расстояний постандартнымсвечам пока еще имеют большие погрешности.Нодаже при всем этом начинающая прорисовы-ватьсякартинатого,чторасположенопососедствуснами, дает новое представление онашем местевкосмографическом резервуаре играницах Все-ленной.

Астрономия

54 Вмиренауkи|[03]март2017

Наше космографическое окружениеДавайтесовершимэкскурсиюпотекущим,стре-мительнонесущимсякомпонентамнашеготоль-кочтооткрытогодома,Ланиакеи,иначнемсса-мого знакомого— свас. Независимо оттого, какбыстроилимедленновыпутешествуетепоЗемле,читая эту статью, вы обращаетесь вокруг Солн-ца вместе снашей планетой соскоростью око-ло 30км/с. Солнце всвою очередь обращаетсяпоорбитевокругцентраГалактикисоскоростьюпримерно 200км/с, ався Местная группа галак-тик, включая Млечный Путь, спешит кзагадоч-нойконцентрациимассывнаправленииЦентав-расоскоростьюболее600км/с(подробнееобэтомпозже). Вы, вероятно, никогда непредполагали,чтоможетеперемещатьсятакбыстро,просточитаястатьювжурнале—илинеделая вообще ничего. Уводя взоротМлечногоПути,нашепутешествиечерезпросторыЛаниакеимыначнемсдвух небольших галактик, МалогоиБольшого Магеллановых Облаков,удаленных «всего» на180–220тыс.световых лет. Вы можете взглянутьнаМагеллановы Облака изюжногополушария Земли, но, чтобы разгля-детьихкакможнолучше,вамнужнобудетпроделатьпутьдосамойАнтар-ктики, причем зимой. Единственнаядругаягалактика,видимаяневооруженнымгла-зом,— это гигантская спираль Андромеды, хотяонакажетсяпросторазмытойзаплаткойнатем-номкаксажанебе.

Андромеда находится отнас нарасстоянии2,5млн световых лет инесется понаправле-нию кнам соскоростью около 110км/с. При-мерно через 4млрд лет она лоб влоб столкнетсясМлечным Путем, иэто превратит обе галакти-кивединый,ничемнепримечательныйэллипсо-ид изстарых красных звезд. Маловероятно, чтонаша Солнечная система будет затронута этимкосмическим столкновением: расстояния междузвездаминастольковелики,чтоникакиедвезвез-ды, скорее всего, несблизятся настолько, чтобыстолкнуться. Млечный Путь, Андромеда ичеты-редесяткадругихгалактик—эточленыМестнойгруппы, области Вселенной, вкоторой гравита-циявыигралабитвускосмическимрасширениемикотораянаходитсявпроцессесжатия.ПодобноМлечномуПутисегоМагеллановымиОблаками,все крупные галактики имеют собственные сви-тыспутников.

Сразу же загалактиками Местной группы вну-три слоя в25млн световых лет нанаших картахпоявились три явно выраженных особенности.Большинствонаходящихсяздесьгалактик,вклю-чая нашу, занимают область, прозаически на-званную Местным листом. Как иподразумевает

слово«лист»,областьэтаоченьтонка—большин-ствогалактикрасположеновнутри3млнсветовыхлет вдоль ее плоскости, которая ибыла выбранавкачествеэкваториальнойплоскостисверхгалак-тическойсистемыкоординат.Подэтойплоскостьюпосле некоторого пустого промежутка проходитнить галактик— отрог Льва, атакже галактикивтакназываемыхоблакахНасосаиЗолотойРыбы.Надплоскостьюпоблизостипочтиничегонет.Этабезжизненнаяобласть—территорияМестнойпу-стоты(или Пустоты Талли. — Примеч. пер.).

Если рассматривать лишь галактики внутриМестного листа, ситуация может показаться до-вольно спокойной. Эти галактики разлетаютсяпрочьдруготдругасоскоростьюрасширенияВсе-

ленной,обладаядовольноскромнымипекулярны-ми скоростями, обусловленными их локальнымвзаимодействием.НижеМестноголистагалакти-ки облаков Насоса иЗолотой Рыбы иотрога Льватожеимеютнебольшиепекулярныескорости.Они,однако, приближаются кМестному листу сболь-шойскоростью.Вероятно,причинаэтого—Пусто-таТалли.Пустотырасширяютсякакнадуваемыевоздушныешарики,иматериядвижетсяизобла-стейспониженнойплотностьюкобластямсповы-шенной, скапливаясь наих границах. Мы теперьпонимаем,чтоМестныйлист—этостенкаПусто-тыТаллиичтоэтапустотарасширяется,отодви-гаянасвнизпонаправлениюкскоплениямНасо-са,ЗолотойРыбыиЛьва.

Двигаясь вглубь структуры, мы встречаемсясоскоплениемДевымассойв300Местныхгруппвобъемедиаметром13млнсветовыхлет.Егога-лактики хаотически движутся соскоростямиоколо 700км/с, авсе внешние галактики впре-делах25млнсветовыхлетотграницыскопленияпадают кнему, чтобы вближайшие 10млрд летстать его частью. Полная протяженность доме-на Девы, вкотором все объекты гравитационносвязаныибудутвконцеконцовзахвачены,име-ет сейчас радиус 35 млн световых лет. Интерес-но,чтонашМлечныйПуть,удаленныйотцентрана50млнсветовыхлет,находитсявнеэтойзонызахвата.

Галактики плывут по течениям, крутятся в водоворотах и собираются в резервуары, открывая нам структуру, динамику, происхождение и будущее самого крупного скопления материи во Вселенной

Астрономия

w w w.sci-ru.org [03]март2017|Вмиренауkи 55

Большое галактическое течениеЕщеб льшаяобластьвокругскопленияДевы,ко-торая простирается донашей галактики, назы-вается Местным сверхскоплением. Почти 30летназад группа астрономов, давшая себе забав-ное прозвище «Семь самураев», обнаружила, чтонетолько МлечныйПуть, авсе Местное сверхско-пление соскоростью несколько сотен километроввсекундунесетсявнаправленииЦентавра.Зага-дочнуюмассу,тянущуюксебевсеэтигалактики,они назвали Великим центром притяжения (ча-сто используется термин «Великий аттрактор», транслитерация английского the Great Attractor. — Примеч. пер.). Впрочем, Великий центр притяже-ниянетакужзагадочен:плотностьматериитам,очевидно,высока,посколькувобластидиаметром100млн световых лет находятся семь скоплений,сравнимыхсоскоплениемДевы.Трикрупнейшихизних— это скопления Наугольника, ЦентавраиГидры.

Согласнонашемупредставлениюосверхскопле-нияхкакокосмическихводоразделах,накоторыхменяетсяхарактердвижениягалактик,«Местноесверхскопление»— название неточное. Оно все-го лишь представляет собой часть чего-то болееграндиозного,аименноЛаниакеи,котораявклю-чаетидругиекрупныеструктуры,такиекакнитьПавлина—ИндейцаископлениеЗмееносца.ЕслипредставитьЛаниакеюкакбольшойгород,тооб-ластьВеликогоцентрапритяжениябудетегоцен-тромсплотнымавтомобильнымдвижением.Какивлюбом городе, здесь трудно очертить границугородскогоцентра,нопонашимоценкамегосле-дует поместить где-то между скоплениями Нау-гольникаиЦентавра.Такоеопределениевыноситнаш Млечный Путь далеко наокраину «города»,туда, где проходит граница ссоседним сверхско-плением Персея— Рыб. Вкосмических масшта-бах граница эта настолько близка кнам, что мыможемдетальноееизучитьипримерноочертитьразмытые, шириной вполмиллиарда световыхлет,плавныеочертаниярубежейЛаниакеи.Вце-лом вграницах Ланиакеи сосредоточена массанормальной(барионной)итемнойматерии,экви-валентнаяпримерно100миллионаммиллиардов(1017)Солнц.

Астрономы втечение нескольких десятиле-тий бросали беглый взгляд наочертания того,что находится заграницами Ланиакеи. Вскорепосле открытия группой «Семь самураев» Вели-кого центра притяжения измежгалактическоймглы всплыло что-то еще более грандиозное.Непосредственно заобластью Великого центрапритяжения, новтри раза дальше, чем он сам,расположилось чудовищное сборище скопле-ний— самое плотное изизвестных влокальнойВселенной. Поскольку астроном Харлоу Шепли(Harlow Shapley) первым нашел доказательства

его существования в1930-хгг., эту далекую ги-гантскую структуру назвали Сверхскоплени-ем Шепли. (Между прочим, так же как Местныйлист,скоплениеДевыиосновнаяполосаМестно-го сверхскопления, атакже Великий центр при-тяжения иСверхскопление Шепли лежат наэк-ваторе сверхгалактики. Нарисуйте ввашем во-ображении огромную оладью изгалактическихсверхскоплений, ивы получите хорошее пред-ставлениеонашемлокальномокружениивболь-шоммасштабе.)

Так вчем же причина пекулярной скорости600км/с нашего Местного сверхскопления?Должно быть, вопределенной степени виновникэтого— комплекс Великого центра притяжения.Нонам также следует неупускать извиду гра-витационное притяжение состороны Сверхско-пления Шепли, которое хотя ивтри раза даль-ше,нонесетвсебевчетыреразабольшебогатыхзвездами скоплений. Насегодня, согласно спра-вочнику«Каталогкосмическихтечений—2»(томусамому, который помог открыть Ланиакею), естьещемногое,очемможнобылобыпоговорить.Пе-кулярные скорости 8тыс. галактик вэтом ката-логедемонстрируютсогласованноетечениевна-правлении Сверхскопления Шепли. Это течениепрослеживаетсянапротяжениивсеготома«Ката-лог космических течений— 2» иохватывает рас-стояниеотодногокраядодругогов1,4млрдсве-товых лет. Ноостанавливается ли оно наэтом?Мы пока незнаем. Лишь еще более масштабныеобзорные карты иисследования еще более дале-кихуголковВселеннойпомогутвыявитьосновнойисточник—ибазовуюструктуру,—скрывающи-еся заграндиозным течением галактик внашейлокальнойВселенной.

Перевод: А.П. Кузнецов

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ИСТОЧНИКИ

CosmographyoftheLocalUniverse.HeleneM.Courtoisetal. in

Astronomical Journal, Vol. 146, No. 3, Article No. 69; September

2013.

The Laniakea Supercluster of Galaxies. R. Brent Tully et al. in

Nature,Vol.513,pages71–73;September4,2014.

Planes of Satellite Galaxies and the Cosmic Web. Noam I. Libe-

skind et al. in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society,

Vol.452,No.1,pages1052–1059;September1,2015.