Крупномасштабная структура Вселенной

Крупномасштабная структура Вселенной в космологии — структура распределения вещества Вселенной на самых больших наблюдаемых масштабах. Искривление пространства-времени на данном масштабе хорошо описывается общей теорией относительности.

Виды крупномасштабных неоднородностей в распределении материи во Вселенной

Уже в начале XX века было известно, что звёзды группируются в звёздные скопления, которые, в свою очередь, образуют галактики. Позже были найдены скопления галактик и сверхскопления галактик. Сверхскопление — самый большой тип объединения галактик, включает в себя тысячи галактик. Форма таких скоплений может быть различна: от цепочки, такой как (цепочка Маркаряна), до стен, как (великая стена Слоуна). Разумно было бы предположить, что эта иерархия распространяется дальше на сколь угодно много уровней, но в 1990-е (Маргарет Геллер) и Джон Хукра выяснили, что на масштабах порядка 300 мегапарсеков Вселенная практически однородна и представляет собой совокупность нитевидных скоплений галактик, разделённых областями, в которых практически нет светящейся материи. Эти области (пустоты, войды, англ. voids) имеют размер порядка сотни мегапарсеков.

Нити и пустоты могут образовывать протяжённые относительно плоские локальные структуры, которые получили название «стены». Первым таким наблюдаемым сверхмасштабным объектом стала (Великая стена CfA2), находящаяся в 200 миллионах световых лет и имеющая размер около 500 млн св. лет и толщину всего 15 млн св. лет. Последними являются открытая в ноябре 2012 года (Громадная группа квазаров), имеющая размер 4 млрд св. лет, и открытая в ноябре 2013 года (Великая стена Геркулес — Северная Корона) размером 10 млрд св. лет.

Происхождение крупномасштабной структуры

В работах Я. Б. Зельдовича показано, что к образованию нитевидной крупномасштабной структуры Вселенной приводит то, что первоначально почти однородное распределение массы во Вселенной за счёт гравитационной неустойчивости концентрируется на (каустиках).

• Крупномасштабная структура Вселенной, как она выглядит из нашей Галактики по данным обзора (SDSS). Яркость каждой точки отражает плотность распределения галактик в данном направлении в последовательно сменяющихся сечениях постоянной толщины 10 Мпк, так что линейный масштаб изображения растёт по мере перехода к более удалённым слоям — поэтому размер структур кажется уменьшающимся. Протяжённое яркое пятно в нижней части картины — (Великая стена Слоуна). Версия с бо́льшим разрешением здесь.

Положение Земли в структуре Вселенной

• Планетарная система: Солнечная система
• Межзвёздное облако: (Местное межзвёздное облако)
• Галактический рукав: Рукав Ориона
• Галактика: Млечный Путь
• Скопление галактик: Местная группа
• (Местный лист)
• Сверхскопление галактик: Местное сверхскопление (Девы)
• Сверхскопление галактик: (Ланиакея)
• Галактическая нить: (Комплекс сверхскоплений Рыб — Кита)

Рисунок показывает положение Земли в наблюдаемой Вселенной.

См. также

• Галактическая нить
• (Космологический принцип)
• Гравитационная неустойчивость
• (Тёмный поток)
• (Ось зла (астрономия))

Примечания

1. С. Б. Попов.
2. FAQ: D-браны и М-теория  (неопр.). Дата обращения: 3 мая 2020. 20 сентября 2020 года.
3. Bahcall, Neta A. Large-scale structure in the universe indicated by galaxy clusters (англ.) // ^[англ.] : journal. — 1988. — Vol. 26. — P. 631—686. — doi:10.1146/annurev.aa.26.090188.003215. 9 августа 2018 года. (англ.)
4. M. J. Geller & J. P. Huchra, Science 246, 897 (1989).  (неопр.) Дата обращения: 31 мая 2011. 21 июня 2008 года.
5. Напр., Зельдович Я. Б. Теория крупномасштабной структуры Вселенной // Зельдович Я. Б. Избранные труды. Кн. 2. — М.: Наука, 1985. — С. 280—289.
6. Ланиакея: Сверхскопление галактик, в котором мы живём  (неопр.). Дата обращения: 11 апреля 2015. 25 июля 2015 года.
7. Tully, R. B. Alignment of clusters and galaxies on scales up to 0.1 C (англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing, 1986. — 1 April (vol. 303). — P. 25—38. — doi:10.1086/164049. — Bibcode: 1986ApJ...303...25T. 11 декабря 2015 года.

Ссылки

• С. Б. Попов. Крупномасштабная структура Вселенной  (неопр.). Астронет (23 августа 2000). Дата обращения: 7 февраля 2014. 2 октября 2009 года.
• Илья Орлов. Обзор физических публикаций в Nature  (неопр.). Крупномасштабная структура Вселенной. (Элементы.ру) (4 мая 2006). Дата обращения: 24 марта 2014. 3 июля 2013 года.
• Космология: Крупномасштабная структура Вселенной
• Куда мы движемся?  (неопр.) Дата обращения: 6 марта 2013.