Завдяки сучасному транспорту і глобальних комунікацій наша планета вже давно не здається нам великий, а за останні десятиліття і розміри Сонячної системи перестали хвилювати людство, яке звикло до польотів автоматичних міжпланетних станцій. Простір, охоплюваний нашою Галактикою, сприймається свідомістю вже набагато важче. Якщо б ми мали можливість побачити її цілком, зі сторони, то і не различили б крихітного, мікроскопічного Сонця.
Ну, а як усвідомити розміри об’єкта, в межах якого окрема галактика буде здаватися найдрібнішої пилинкою? Яскравим прикладом такого гігантського освіти космологічного масштабу є так звана Велика стіна Слоуна – один з найбільших відомих на сьогоднішній день комплексів, сформованих галактическими сверхскоплениями.
Структурна ієрархія Всесвіту
Починати розгляд структурних рівнів Всесвіту найдоцільніше з галактик – досить великих, масивних систем. Саме з масштабу галактик починає проявляти себе такий найважливіший космологічний фактор, як темний (небарионное) речовина.
Галактики, як правило, об’єднуються в групи і скупчення – стійкі, гравітаційно пов’язані системи з розмірами порядку 107 світлових років. Скупчення можуть містити до сотень елементів, але структуруються зазвичай однією або декількома гігантськими галактиками.
Наступний рівень – це надскупчення, діаметри яких на порядок більше. Раніше вважалося, що вони абсолютно не пов’язані гравітаційно, і їх компоненти підкоряються тільки космологічному розширення Всесвіту. Однак всередині сверхскоплений виявлені течії, спрямовані до областей підвищеної концентрації маси, – аттракторам.
І, нарешті, вищий рівень – галактичні филаменты: волокна, нитки, стіни. Це об’єднання сверхскоплений, і, незважаючи на участь останніх у хаббловском потоці, в межах ниток і стін теж явно існують локальні центри мас і внутрішній рух. У число таких асоціацій входить і Велика стіна Слоуна. На фото вгорі – її східний ділянку.
Але видиме, барионное речовина не може служити основою великомасштабної структури – його дуже мало. Розподіл галактик за скупчень, сверхскоплениям, ниток і стін всього лише відображає «каркас», створений потоками і вузлами концентрації темного, невидимого речовини.
Відкриття
У 2003 році астрономи з Прінстона Дж. Р. Готт і М. Юрич з колегами, вивчали дані Слоуновского цифрового огляду неба (SDSS), оголосили про відкриття надзвичайно масштабного галактичного комплексу – стіни, у складі якої наявні кілька гігантських сверхскоплений. Структура отримала ім’я на честь засновника фонду, з коштів якого фінансувався проект. Іноді її також називають Великою стіною SDSS.
Нововідкритий об’єкт відразу ж став рекордсменом по протяжності. Приблизні оцінки дають величину в кілька десятків тисяч галактик Великої стіни Слоуна. Фото, представлене внизу, дозволяє порівняти її (прямокутник 2) з іншими великими утвореннями в межах півтора мільярдів світлових років: сверхскоплениями Шеплі (1), Годин – Сітки (3) та Риби – Кита (4).
І зараз, після відкриття більш великих структур, вона залишається одним з найбільших феноменів Всесвіту.
Основні характеристики
Стіна являє собою витягнуте освіта складної конфігурації з поперечним перерізом, близьких за формою до еліпса, сильно сплюснутому по малій осі. Вона простяглася на 1,38 мільярда світлових років через області сузір’їв Ворона, Гідри і Центавра. Від нас її відділяє середнє відстань трохи більше мільярда світлових років.
Карта, яка наведена нижче, демонструє протяжність Великої стіни Слоуна в порівнянні з іншою подібною структурою, розташованої ближче до нас – Великої Північної, або стіною CfA, яка була першим відкритим галактичним волокном. Вони розрізняються в довжину майже в 3 рази.
Може здатися, що такий гігантський комплекс, що тягнеться на значну частину неба, вивчати досить просто. Звичайно, це не так. Будь-яка область неба заповнена джерелами випромінювання, віддаленими на різні відстані, і більшість з них потрібно виключити. Вибірка галактик для цієї стіни – це об’єкти з червоними зміщеннями в інтервалі від 0,04 до 0,12.
Особливості будови
Структуру Стіни досліджують за просторовим розподілом її елементів, типів галактик, що населяють скупчення і надскупчення в її складі, за спектрами цих галактик, що відображає їх вік, особливості руху та інші характеристики.
В даний час найкраще вивчені два надскупчення галактик Великої стіни Слоуна: SCl 111 і SCl 136 (найбільше). Відомо, що вони істотно відрізняються один від одного за будовою, формою, щільності, а також за типами і динаміки галактик. Це явно свідчить про різне походження і шляхи розвитку сверхскоплений. Більш дрібні надскупчення теж мають помітні відмінності.
Можливо, настільки чітка диференціація компонентів гігантської стіни відображає випадковість їх спільного перебування, і Велика стіна SDSS зовсім не є єдиним, зв’язковим освітою.
Конфлікт з теорією
З величезним розміром Великої стіни Слоуна і ще більш масштабних об’єктів, відкритих не так давно, пов’язана важлива проблема. Справа в тому, що існування настільки протяжних структур вступає в протиріччя з космологічного принципу. Згідно з цим принципом, Всесвіт на масштабах понад 250-300 мільйонів світлових років повинна проявляти однорідний та ізотропний розподіл матерії. Хорошим доказом його є висока ступінь ізотропія реліктового випромінювання.
Поки неясно, як буде вирішена ця задача. Цілком можливо, що вона вирішувана в рамках сучасної космологічної моделі, успішно пояснює більшість спостережуваних властивостей нашого Всесвіту в їх взаємозв’язку. Космологія – активно розвивається наука, успіх якої пов’язаний, з одного боку, з новітніми методами спостережень і обробки даних, та, з іншого, – з переднім краєм теоретичної фізики. Подальші дослідження, безсумнівно, з’ясують питання, поставлене перед нею Великою стіною Слоуна і подібними їй феноменами, але і, звичайно ж, висунутий нові, не менш інтригуючі.
