Наверняка каждый хоть раз в жизни натыкался на очередной список природных чудес, в котором перечислены самая высокая гора, самая длинная река, самый сухой и самый влажный регионы Земли и так далее. Подобные рекорды впечатляют, но они совершенно теряются, если сопоставить их с космическими рекордами. Представляем вам пять "самых-самых" космических объектов и явлений, описанных журналом New Scientist.

Самые холодные

Все знают, что в космосе очень холодно – однако в действительности это утверждение неверно. Понятие температуры имеет смысл только при наличии вещества, а космос – это практически пустое пространство (звезды, галактики и даже пыль занимают очень незначительный его объем). Поэтому когда исследователи говорят, что температура космического пространства составляет около 3 кельвинов (минус 270,15 градуса Цельсия), речь идет о среднем значении для так называемого микроволнового фонового, или реликтового излучения - излучения, сохранившегося со времен Большого взрыва.

И, тем не менее, в космосе присутствует множество очень холодных объектов. Например, газ в туманности Бумеранг, удаленной от Солнечной системы на расстояние 5 тысяч световых лет, имеет температуру всего один кельвин (минус 272,15 градуса Цельсия). Туманность очень быстро расширяется – составляющий ее газ движется со скоростью примерно 164 километров в секунду, и этот процесс приводит к ее охлаждению. В настоящее время туманность Бумеранг - единственный известный ученым объект, температура которого ниже температуры реликтового излучения.

В Солнечной системе тоже есть свои рекордсмены. В 2009 году аппарат NASA под названием Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) самую холодную точку в окрестностях нашей звезды - оказалось, что экстремально морозное место Солнечной системы находится совсем рядом с Землей в одном из затененных лунных кратеров. По сравнению с холодом туманности Бумеранг 33 кельвина (минус 240,15 градусов Цельсия) не кажутся столь уж выдающимся значением, однако если вспомнить, что самая низкая температура из зарегистрированных на Земле, - это всего минус 89,2 градуса Цельсия (этот рекорд был зафиксирован на антарктической станции "Восток"), то отношение немного меняется. Не исключено, что по мере дальнейшего изучения Луны будет найден новый полюс холода.

Если включить в понятие "космические объекты" аппараты, созданные людьми, то в этом случае первое место в списке самых холодных объектов следует отдать орбитальной обсерватории "Планк", точнее, ее детекторам. При помощи жидкого гелия они охлаждаются до невероятных 0,1 кельвина (минус 273,05 градуса Цельсия). Экстремально холодные детекторы нужны "Планку" для того, чтобы изучать то самое реликтовое излучение - если приборы будут теплее космического "фона", то они просто не смогут "засечь" его.

Самые горячие

Теплые температурные рекорды впечатляют куда больше холодных - если в сторону минуса разбежаться можно только до нуля кельвинов (минус 273,15 градуса Цельсия, или абсолютный ноль), то в направлении плюса простора куда больше. Так, только поверхность нашего Солнца - рядового желтого карлика - разогревается до 5,8 тысячи кельвинов (с позволения читателей, в дальнейшем шкала Цельсия будет опускаться, так как "лишние" 273,15 градуса в итоговой цифре не изменят общую картину).

Поверхность голубых сверхгигантов - молодых, экстремально горячих и ярких звезд - на порядок теплее поверхности Солнца: в среднем их температура колеблется от 30 до 50 тысяч кельвинов. Голубые сверхгиганты, в свою очередь, далеко отстают от белых карликов - небольших очень плотных звезд, в которые, как считается, эволюционируют светила, чьей массы недостаточно для образования сверхновой. Температура этих объектов достигает 200 тысяч кельвинов. Звезды класса сверхгигантов - одни из самых массивных во Вселенной с массой до 70 солнечных, могут разогреваться до миллиарда кельвинов, а теоретический температурный предел для звезд составляет около шести миллиардов кельвинов.

Тем не менее, и это значение не является абсолютным рекордом. Сверхновые - звезды, заканчивающие свою жизнь взрывным процессом, могут ненадолго превышать его. Например, в 1987 году астрономы зарегистрировали сверхновую в Большом Магеллановом облаке - скромных размеров галактике, расположенной по соседству с Млечным Путем. Изучение испущенных сверхновой нейтрино показало, что в ее "внутренностях" температура составляла около 200 миллиардов кельвинов.

Те же самые сверхновые могут порождать и куда более горячие объекты - а именно, гамма-всплески. Этим термином обозначают выбросы гамма-излучения, происходящие в отдаленных галактиках. Считается, что гамма-всплеск связан с превращением звезды в черную дыру (хотя детали этого процесса до сих пор неясны) и может сопровождаться разогревом материи до триллиона кельвинов (триллион – это 10 12).

Но и это еще не предел. В конце 2010 года во время экспериментов по столкновению ионов свинца в Большом адроном коллайдере была зафиксирована температура в несколько триллионов кельвинов. Опыты на БАК призваны воссоздать условия, существовавшие спустя несколько мгновений после Большого взрыва, так что косвенно этот рекорд тоже можно считать космическим. Что касается собственно зарождения Вселенной, то, согласно существующим физическим гипотезам, температура в этот момент должна была записываться как единица с 32 нулями.

Самые яркие

Единицей измерения освещенности в СИ является люкс, который характеризует световой поток, падающий на единицу поверхности. Например, освещенность стола вблизи окна в ясный день составляет около 100 люксов. Для характеристики светового потока, испускаемого космическими объектами использовать люксы неудобно – астрономы пользуются так называемой звездной величиной (безразмерной единицей, характеризующей энергию квантов света, дошедшего от звезды до детекторов прибора - логарифм отношения регистрируемого от звезды потока к некоторому стандартному).

Невооруженным взглядом на небе можно рассмотреть звезду по имени Альнилам, или Эпсилон Ориона. Этот голубой сверхгигант, удаленный от Земли на 1,3 тысячи световых лет, в 400 тысяч раз мощнее Солнца. Яркая голубая переменная звезда Эта Киля обгоняет наше светило по светимости в пять миллионов раз. Масса Эты Киля составляет 100-150 солнечных масс, и долгое время эта звезда была одной из самых тяжелых среди известных астрономам. Однако в 2010 году в звездном скоплении RMC 136a было обнаружено - если положить звезду RMC 136a1 на воображаемую чашу весов, то для того, чтобы уравновесить ее, потребуется 265 Солнц. Светимость новооткрытого "здоровяка" сравнима со светимостью девяти миллионов Солнц.

Как и в случае с температурными достижениями, верхние строчки в списке рекордов яркости занимают сверхновые. Затмить самую яркую из них - объект под названием SN 2005ap - смогут девять миллионов Солнц (точнее, хотя бы девять миллионов и одно).

Но абсолютные победители в этой номинации - гамма-всплески. Средний всплеск кратковременно "пыхает" с яркостью, равной яркости 10 18 Солнц. Если же говорить о стабильных источниках яркого излучения, то на первом месте окажутся квазары – активные ядра некоторых галактик, представляющие собой черную дыру с падающей на нее материей. Разогреваясь, вещество испускает излучение яркостью более 30 триллионов Солнц.

Самые быстрые

Все космические объекты движутся друг относительно друга с головокружительной скоростью из-за расширения Вселенной. Согласно наиболее общепринятой на сегодня оценке, две произвольные галактики, находящиеся на расстоянии 100 мегапарсек , удаляются от Земли со скоростью 7-8 тысяч километров в секунду.

Но даже если не учитывать всеобщего разбегания, небесные тела очень быстро проносятся друг мимо друга – например, Земля обращается вокруг Солнца со скоростью около 30 километров в секунду, а орбитальная скорость самой быстрой планеты Солнечной системы Меркурия составляет 48 километров в секунду.

В 1976 году созданный людьми аппарат Helios 2 переплюнул Меркурий и достиг скорости движения 70 километров в секунду (для сравнения, "Вояджер-1", который недавно добрался до границ Солнечной системы, движется со скоростью всего 17 километров в секунду). И планетам Солнечной системы и исследовательским зондам далеко до комет - они проносятся мимо звезды со скоростью около 600 километров в секунду.

Средняя звезда в галактике движется относительно галактического центра со скоростью около 100 километров в секунду, но существуют звезды, которые перемещаются по своему космическому дому в десять раз быстрее. Сверхбыстрые светила нередко разгоняются достаточно для того, чтобы преодолеть гравитационное притяжение галактики и отправиться в самостоятельное путешествие по Вселенной. Необычные звезды составляют очень незначительную часть ото всех звезд - например, в Млечном Пути их доля не превышает 0,000001 процента.

Неплохую скорость развивают пульсары - вращающиеся нейтронные звезды, которые остаются после коллапса "обычных" светил. Эти объекты могут за секунду совершать до тысячи оборотов вокруг своей оси - если бы на поверхности пульсара мог находиться наблюдатель, то он бы двигался со скоростью до 20 процентов скорости света. А вблизи вращающихся черных дыр самые разнообразные объекты могут разгоняться практически до скорости света.

Самые большие

О размерах космических объектов имеет смысл говорить не вообще, а разбив их на категории. Например, самой большой планетой в Солнечной системе является Юпитер, однако по сравнению с самыми крупными из известных астрономам планет этот газовый гигант кажется малышом, ну или, по крайней мере, подростком. Например, диаметр планеты TrES-4 в 1,8 раза больше диаметра Юпитера. При этом масса TrES-4 составляет только 88 процентов массы газового гиганта Солнечной системы - то есть, плотность странной планеты меньше плотности пробки.

Но TrES-4 занимает только второе место по размеру среди открытых к сегодняшнему дню планет (всего ) - чемпионом считается WASP-17b. Ее диаметр почти вдвое больше диаметра Юпитера, а масса при этом дотягивает только до половины юпитерианской. Пока ученые не знают, каков химических состав таких "вздутых" планет.

Крупнейшей звездой считается светило с именем VY Большого Пса. Диаметр этого красного сверхгиганта составляет около трех миллиардов километров – если выкладывать вдоль диаметра VY Большого Пса Солнца, то их уместится от 1,8 тысяч до 2,1 тысячи штук.

Самыми большими галактиками считаются эллиптические звездные скопления. Большинство астрономов полагают, что такие галактики образуются при столкновении двух спиральных звездных скоплений, однако буквально на днях появилась работа, авторы которой . Но пока звание крупнейшей галактики остается за объектом IC 1101, который относится к классу линзовидных галактик (промежуточный вариант между эллиптическими и спиральными). Чтобы преодолеть расстояние от одного края IC 1101 до другого вдоль длинной оси, свету приходится путешествовать целых шесть миллионов лет. Млечный Путь он пробегает в 60 раз быстрее.

Размер самых больших пустот космоса - регионов между галактическими скоплениями, в которых практически нет никаких небесных тел, намного превосходит размеры любых объектов. Так, в 2009 году было найдено такое диаметром около 3,5 миллиарда световых лет.

По сравнению со всеми этими гигантами размер самого крупного из созданных человеком космических объектов кажется совсем уж незначительным - длина, а точнее ширина Международной космической станции составляет всего 109 метров.

Благодаря постоянному развитию технологий астрономы находят все больше и больше разнообразных объектов во Вселенной. Звание "крупнейшего объекта во Вселенной" переходит от одной структуры к другой практически каждый год. Приведем примеры самых больших объектов, которые были обнаружены на данный момент.

1. Сверхпустота

В 2004 году астрономы обнаружили самую большую пустоту (так называемый войд) в известной вселенной. Она находится на расстоянии 3 млрд световых лет от Земли в южной части созвездия Эридана. Несмотря на название "пустота", войд размером в 1,8 млрд световых лет не является фактически полностью пустой областью в космосе. Его отличие от прочих участков Вселенной заключается в том, что плотность вещества в нем на 30 процентов меньше (другими словами, в войде меньше звезд и скоплений).

Также Сверхпустота Эридана примечательна тем, что в данной области Вселенной температура микроволнового излучения на 70 микрокельвинов меньше, чем в окружающем пространстве (где она равняется приблизительно 2,7 кельвина).

2. Космическая клякса

В 2006 году команда ученых-астрономов из Университета Тулузы нашла таинственную зеленую каплю в космосе, которая стала крупнейшей на тот момент структурой во Вселенной. Эта капля, получившая название "Капля Лайман-Альфа", представляет собой гигантскую массу газа, пыли и галактик, которая "расползлась" на 200 миллионов световых лет в ширину (это в 7 раз превышает размеры нашей галактики, Млечного пути). Свет от нее добирается до Земли целых 11,5 миллиардов лет. Учитывая, что возраст Вселенной чаще всего оценивается в 13,7 миллиардов лет, гигантская зеленая капля считается одной из самых древних структур во Вселенной.

3. Сверхскопление Шепли

Ученым давно было известно, что наша галактика движется в направлении созвездия Центавра со скоростью 2,2 миллиона километров в час, но причина движения оставалась загадкой. Около 30 лет назад появилась теория, согласно которой Млечный путь притягивает к себе "Великий аттрактор" – объект, гравитация которого достаточно сильная, чтобы притягивать нашу галактику на огромном расстоянии. В итоге было обнаружено, что наш Млечный путь и вся Местная группа галактик притягивается к так называемому Сверхскоплению Шепли, состоящему из более чем 8000 галактик общей массой в 10 000 раз больше Млечного пути.

4. Великая стена CfA2

Как и многие из структур в этом списке, Великая стена CfA2 при обнаружении была признана крупнейшим известным объектом во Вселенной. Объект находится на расстоянии примерно в 200 миллионов световых лет от Земли, а его приблизительные размеры составляют 500 млн световых лет в длину, 300 млн в ширину и 15 млн световых лет в толщину. Точные размеры установить невозможно, поскольку облака пыли и газа Млечного пути закрывают от нас часть Великой стены.

5. Ланиакея

Галактики, как правило, группируются в кластеры. Те регионы, где кластеры расположены более плотно упакованы и связаны друг с другом силами гравитации, называются сверхскоплениями. Когда-то считалось, что Млечный Путь вместе с Местной группой галактик является частью сверхскопления Девы (размером 110 млн световых лет), но новые исследования показали, что наш регион является лишь рукавом намного более огромного суперкластера, названного Ланиакея, размер которого составляет 520 миллионов световых лет.

6. Великая стена Слоуна

Великая стена Слоуна была впервые обнаружена в 2003 году. Гигантская группа галактик, простирающаяся на 1,4 миллиарда световых лет, носила титул крупнейшей структуры во Вселенной до 2013 года. Располагается она приблизительно на расстоянии 1,2 миллиарда световых лет от Земли.

7. Huge-LQG

Квазары - ядра активных галактик, в центре которых (как предполагают современные ученые) находится сверхмассивная черная дыра, выбрасывающая наружу часть захватываемой материи в виде яркой струи материи, что приводит к сверхмощному излучению. В настоящее время третьей по величине структурой во Вселенной является Huge-LQG - кластер из 73 квазаров (а соответственно и галактик), удаленный от Земли на расстояние в 8,73 миллиарда световых лет. Размеры Huge-LQG составляют 4 миллиарда световых лет.

8. Гигантское кольцо из гамма-всплесков

Венгерские астрономы обнаружили на расстоянии 7 миллиардов световых лет от Земли одну из крупнейших структуру во Вселенной - гигантское кольцо, образованное вспышками гамма-излучения. Гамма-всплески являются самыми яркими объектами во Вселенной, поскольку высвобождают всего за несколько секунд столько энергии, сколько Солнце дает за 10 миллиардов лет. Диаметр обнаруженного кольца составляет 5 миллиардов световых лет.

9. Великая стена Геркулес - Северная Корона

В настоящее время крупнейшей структурой во Вселенной является суперструктура из галактик, получившая название "Великая стена Геркулес-Северная Корона". Ее размеры составляют 10 миллиардов, или 10 процентов от диаметра наблюдаемой Вселенной. Структура была открыта благодаря наблюдениям за вспышками гамма-излучения в районе созвездий Геркулеса и Северной Короны, в регионе, удаленном от Земли на 10 миллиардов световых лет.

10. Космическая паутина

Ученые считают, что распределение материи во Вселенной не является случайным. Было высказано предположение, что галактики организованы в огромную универсальную структуру в виде нитевидных волокон или скоплений "перегородок" между огромными пустотами. Геометрически структура Вселенной больше всего напоминает пузырчатую массу или соты. Внутри сот, размер которых составляет примерно 100 миллионов световых лет, практически отсутствуют звезды и какая-либо материя. Такая структура была названа "Космической паутиной".

Это может показаться невероятным, но космические открытия прямо влияют на повседневный быт людей. Подтверждением тому .

Благодаря быстрому развитию технологий, астрономы совершают все более интересные и невероятные открытия во Вселенной. Например, звание «самого большого объекта во Вселенной» переходит от одних находок к другим практически ежегодно. Некоторые открытые объекты настолько огромны, что ставят в тупик своим фактом существования даже лучших ученых нашей планеты. Давайте поговорим о десяти самых крупных из них.

Супервойд

Совсем недавно ученые обнаружили самое большое холодное пятно во Вселенной (по крайней мере известной науке Вселенной). Оно расположено в южной части созвездия Эридан. Своей протяженностью в 1,8 миллиарда световых лет это пятно ставит ученых в тупик, потому что они даже предположить не могли, что такой объект может действительно существовать.

Несмотря на наличие слова «войд» в названии (с английского «void» означает «пустота») пространство здесь не совсем пустое. В этом регионе космоса расположено примерно на 30 процентов меньше скопления галактик, чем в окружающем их пространстве. По мнению ученых, войды составляют до 50 процентов объема Вселенной, и этот процент, по их же мнению, будет продолжать расти благодаря сверхсильной гравитации, которая притягивает к себе всю окружающую их материю. Интересным этот войд делают две вещи: его невообразимый размер и его отношение к загадочному холодному реликтовому пятну WMAP.

Что интересно, новый обнаруженный супервойд сейчас воспринимается учеными как лучшее объяснение такого явления, как холодные пятна, или регионы космического пространства, заполненные космическим реликтовым (фоновым) микроволновым излучением. Ученые долгое время спорят, чем же на самом деле являются эти холодные пятна.

Одна из предложенных теорий, например, предполагает, что холодные пятна являются отпечатками черных дыр параллельных вселенных, вызываемых квантовой запутанностью между вселенными.

Однако многие ученые современности больше склоняются к мнению о том, что появление этих холодных пятен может провоцироваться супервойдами. Объясняется это тем, что когда протоны проходят через войд, они теряют свою энергию и слабеют.

Тем не менее есть вероятность, что расположение супервойдов относительно близко к расположению холодных пятен может являться простой случайностью. Ученым предстоит провести еще немало исследований на этот счет и в конце концов выяснить, являются ли войды причиной возникновения загадочных холодных пятен или их источником является нечто иное.

Суперблоб

В 2006 году титул самого большого объекта во Вселенной получил обнаруженный загадочный космический «пузырь» (или блоб, как их обычно называют ученые). Правда, титул этот он сохранил ненадолго. Этот пузырь протяженностью 200 миллионов световых лет представляет собой гигантское скоплением газа, пыли и галактик. С некоторыми оговорками этот объект похож на гигантскую зеленую медузу. Объект обнаружили японские астрономы, когда изучали один из регионов космоса, известного наличием огромного объема космического газа. Найти блоб удалось благодаря использованию специального телескопного фильтра, который неожиданно указал на наличие этого пузыря.

Каждая из трех «щупалец» этого пузыря содержит галактики, которые располагаются между собой в четыре раза плотнее между собой, чем обычно во Вселенной. Скопление галактик и газовых шаров внутри этого пузыря носят название пузыри Лиман-Альфа. Считается, что эти объекты образовались примерно через 2 миллиарда лет после Большого взрыва и являются настоящими реликтами древней Вселенной. Ученые предполагают, что сам блоб образовался, когда массивные звезды, существовавшие еще в ранние времена космоса, вдруг стали сверхновыми и высвободили гигантский объем газа. Объект настолько массивен, что ученые верят, что он в общем и целом является одним из первых образовавшихся космических объектов во Вселенной. Согласно теориям, со временем из скопившегося здесь газа будут образовываться все больше и больше новых галактик.

Сверхскопление Шепли

Многие годы ученые считают, что наша галактика Млечный Путь со скоростью 2,2 миллиона километра в час притягивается через Вселенную к созвездию Центавра. Астрономы теоретизируют, что причиной этому является Великий аттрактор (Great Attractor), объект с такой силой гравитации, которой достаточно аж для того, чтобы притягивать к себе целые галактики. Правда, выяснить, что же это за объект, ученые долгое время не могли, так как объект этот расположен за так называемой «зоной избегания» (ZOA), области неба около плоскости Млечного Пути, где поглощение света межзвездной пылью настолько велико, что невозможно разглядеть, что за ней находится.

Однако со временем на помощь пришла рентгеновская астрономия, которая развилась достаточно сильно, что позволила заглянуть за область ZOA и выяснить, что же является причиной такого сильного гравитационного пула. Все что ученые увидели, оказалось обычным скоплением галактик, что поставило ученых в тупик еще сильнее. Эти галактики не могли являться Великим аттрактором и обладать достаточной гравитацией для притягивания нашего Млечного Пути. Этот показатель составлять всего 44 процента от необходимого. Однако как только ученые решили заглянуть поглубже в космос, они вскоре обнаружили, что «великим космическим магнитом» является куда больший объект, чем ранее считалось. Этим объектом является сверхкластер Шепли.

Сверхкластер Шепли, являющийся сверхмассивным скоплением галактик, расположен за Великим аттрактором. Он настолько огромен и обладает настолько мощным притяжением, что притягивает к себе и сам Аттрактор, и нашу собственную галактику. Состоит сверхскопление из более 8000 галактик с массой более 10 миллионов Солнц. Каждая галактика в нашем регионе космоса в настоящий момент притягивается этим сверхкластером.

Великая стена CfA2

Как и большинство объектов в этом списке, Великая стена (также известная как Великая стена CfA2) когда-то тоже могла похвастаться титулом самого большого из известных космического объекта во Вселенной. Она была открыта американским астрофизиком Маргарет Джоан Геллер и Джоном Питером Хучрой во время изучения эффекта красного смещения для Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики. По подсчетам ученых, его длина составляет 500 миллионов световых лет, а ширина 16 миллионов световых лет. По своей форме он напоминает Великую Китайскую стену. Отсюда и прозвище, которое он получил.

Точные же размеры Великой стены по-прежнему остаются загадкой для ученых. Она может быть гораздо больше, чем считается, и иметь протяженность 750 миллионов световых лет. Проблема в определении точных размеров заключена в ее расположении. Как и в случае со сверхкластером Шепли, Великая стена частично закрыта «зоной избегания».

Вообще эта «зона избегания» не позволяет разглядеть около 20 процентов наблюдаемой (досягаемой для нынешних технологий) Вселенной, потому что находящиеся внутри Млечного Пути плотные скопления газа и пыли (а также высокая концентрация звезд) сильно искажает оптические длины волн. Для того чтобы посмотреть сквозь «зону избегания», астрономам приходится использовать иные виды волн, такие как, например, инфракрасные, которые позволяют пробиться еще через 10 процентов «зоны избегания». Через что не смогут пробиться инфракрасные волны, пробиваются радиоволны, а также волны ближнего инфракрасного спектра и рентгеновские лучи. Тем не менее фактическое отсутствие возможности увидеть такой большой регион космоса несколько расстраивает ученых. «Зона избегания» может содержать информацию, которая сможет заполнить пробелы в нашем знании космоса.

Сверхскопление Laniakea

Галактики, как правило, объединены в группы. Эти группы называются скоплениями. Регионы космоса, где эти скопления более плотно расположены между собой, носят название сверхскоплений. Ранее астрономы проводили картографирование этих объектов путем определения их физического нахождения во Вселенной, однако недавно был придуман новый способ картографирования локального пространства, проливший свет на ранее неизвестные астрономии данные.

Новый принцип картографирования локального пространства и находящихся в нем галактик основан не столько на вычислении физического расположения объекта, сколько на измерении оказываемого им гравитационного воздействия. Благодаря новому методу определяется расположение галактик и на основе это составляется карта распределения гравитации во Вселенной. По сравнению со старыми, новый метод является более продвинутым, потому что он позволяет астрономам не только отмечать новые объекты в видимой нами Вселенной, но и находить новые объекты в тех местах, куда раньше не было возможность заглянуть. Так как метод основан на измерении уровня воздействия тех или иных галактик, а не на наблюдении за этими галактиками, то благодаря ему мы можем находить даже те объекты, которые мы не можем напрямую увидеть.

Первые результаты исследования наших местных галактик с использованием нового метода исследования уже получены. Ученые, на основе границ гравитационного потока, отмечают новое сверхскопление. Важность этого исследования заключается в том, что оно позволит нам лучше понять, где же наше место во Вселенной. Ранее считалось, что Млечный Путь находится внутри сверхскопления Девы, однако новый метод исследования показывает, что этот регион является лишь рукавом еще более крупного сверхскопления Laniakea - одного из самых больших объектов во Вселенной. Он простирается на 520 миллионов световых лет, и где-то внутри него находимся мы.

Великая стена Слоуна

Впервые Великая стена Слоуна была обнаружена в 2003 году в рамках проекта Слоановского цифрового небесного обзора - научного картографирования сотен миллионов галактик, для определения наличия самых крупных объектов во Вселенной. Великая стена Слоуна является гигантским галактическим филаментом, состоящим из нескольких сверхскоплений, распределяющихся по Вселенной, как щупальца гигантского осьминога. Благодаря своей длине в 1,4 миллиарда световых лет, «стена» когда-то считалась самым большим объектом во Вселенной.

Сама Великая стена Слоуна не так изучена, как сверхскполения, которые находится внутри нее. Некоторые из этих сверхскоплений интересны сами по себе и заслуживают отдельного упоминания. Одно, например, имеет ядро из галактик, которые вместе со стороны выглядят как гигантские усики. Другое сверхскопление имеет очень высокий уровень взаимодействия галактик, многие из которых сейчас проходят период слияния.

Наличие «стены» и любых других более крупных объектов создает новые вопросы о загадках Вселенной. Их существование противоречит космологическому принципу, который теоретически ограничивает то, насколько большими могут быть объекты во Вселенной. Согласно этому принципу, законы Вселенной не позволяют существовать объектам размером более 1,2 миллиарда световых лет. Однако объекты подобные Великой стене Слоуна полностью противоречат этому мнению.

Группа квазаров Huge-LQG7

Квазары - это высокоэнергетические астрономические объекты, расположенные в центре галактик. Считается, что центром квазаров являются сверхмассивные черные дыры, которые вытягивают на себя окружающую материю. Это приводит к огромному излучению, мощность которого в 1000 раз больше всех звезд внутри галактики. В настоящий момент третьим самым крупным объектом во Вселенной считается группа квазаров Huge-LQG, состоящая из 73 квазаров, разбросанных на более 4 миллиардов световых лет. Ученые считают, что эта столь массивная группа квазаров, а также аналогичные ей, являются одними из основных предшественников и источников самых крупных объектов во Вселенной, таких как, например, Великая стена Слоуна.

Группа квазаров Huge-LQG была обнаружена после анализа тех же данных, благодаря которым была обнаружена Великая стена Слоуна. Ученые определили ее наличие после картографирования одного из регионов космоса с помощью специального алгоритма измеряющего плотность расположения квазаров на определенной области.

Следует отметить, что само существование Huge-LQG по-прежнему является предметом споров. В то время как одни ученые считают, что этот регион космоса действительно представляет группу квазаров, другие ученые уверены в том, что квазары внутри этой области космоса расположены случайным образом и не являются частью одной группы.

Гигантское гамма-кольцо

Растянувшееся на 5 миллиардов световых лет Гигантское галактическое гамма-кольцо (Giant GRB Ring) является вторым самым крупным объектом во Вселенной. Помимо невероятного размера, этот объект привлекает к себе внимание благодаря своей необычной форме. Астрономы, изучая всплески гамма-лучей (огромные всплески энергии, которые образуются в результате гибели массивных звезд), обнаружили серию из девяти всплесков, источники которых находились на одинаковом расстоянии до Земли. Эти всплески образовали на небосводе кольцо, в 70 раз превышающий диаметр полной Луны. Учитывая, что сами по себе всплески гамма-излучения являются довольно редким явлением, шанс на то, что они сформируют подобную форму на небосводе, равен 1 к 20 000. Это позволило ученым считать, что они являются свидетелем одного из самых крупных объектов во Вселенной.

Само по себе «кольцо» - это лишь термин, описывающий визуальное представление этого явления при наблюдении с Земли. Есть теории, что гигантское гамма-кольцо может являться проекцией сферы, вокруг которой все гамма всплески происходили в относительно небольшой период времени около 250 миллионов лет. Правда, здесь же возникает вопрос о том, что за источник мог создать такую сферу. Одно из объяснений вертится вокруг возможности того, что галактики могут собираться в группы вокруг огромной концентрации темной материи. Однако это лишь теория. Ученые по-прежнему не знают, как образуются подобные структуры.

Великая стена Геркулес - Северная Корона

Самый большой объект во Вселенной тоже был обнаружен астрономами в рамках наблюдения за гамма-излучением. Этот объект, получивший название Великая стена Геркулес - Северная Корона, простирается на 10 миллиардов световых лет, что делает его в два раза больше Гигантского галактического гамма-кольца. Так как самые яркие всплески гамма-излучения производят более крупные звезды, обычно расположенные в областях космоса, где содержится больше материи, астрономы каждый раз метафорически рассматривают каждый такой всплеск как укол иголки в нечто более крупное. Когда ученые обнаружили, что в области космоса в направлении созвездий Геркулеса и Северной Короны слишком часто происходят всплески гамма-излучения, они определили, что здесь имеется астрономический объект, представляющий собой, вероятнее всего, плотную концентрацию галактических скоплений и другой материи.

Интересный факт: имя «Великая стена Геркулес - Северная Корона» было придумано филиппинским тинейджером, который записал его в «Википедию» (вносить правки в эту электронную энциклопедию, кто не знает, может любой желающий). Вскоре после новостей о том, что астрономы обнаружили огромную структуру на космическом небосклоне, на страницах «Википедии» появилась соответствующая статья. Несмотря на то, что придуманное имя не совсем точно описывает этот объект (стена охватывает сразу несколько созвездий, а не только два), мировой Интернет быстро к нему привык. Возможно, это первый случай, когда «Википедия» дала имя обнаруженному и интересному с научной точки зрения объекту.

Так как само существование этой «стены» тоже противоречит космологическому принципу, ученым приходится пересматривать некоторые свои теории о том, как на самом деле сформировалась Вселенная.

Космическая паутина

Ученые считают, что расширение Вселенной происходит не случайным образом. Есть теории, согласно которым все галактики космоса организованы в одну невероятных размеров структуру, напоминающую нитевидные соединения, объединяющие между собой плотные области. Эти нити рассеяны между менее плотными войдами. Эту структуру ученые называют Космической паутиной.

По мнению ученых, паутина сформировалась на очень ранних этапах истории Вселенной. Ранний этап формирования паутины происходил нестабильно и неоднородно, что впоследствии помогло образованию всего того, что сейчас имеется во Вселенной. Считается, что «нити» этой паутины сыграли большую роль в эволюции Вселенной, благодаря которым эта эволюция ускорилась. Галактики, находящиеся внутри этих нитей, имеют существенно более высокий показатель звездообразования. Кроме того, эти нити являются своего рода мостиком для гравитационного взаимодействия между галактиками. После своего формирования в этих нитях, галактики направляются к галактическим скоплениям, где в итоге со временем умирают.

Только недавно ученые начали понимать, чем же на самом деле является эта Космическая паутина. Более того, они даже обнаружили ее присутствие в излучении исследуемого ими далекого квазара. Квазары, как известно, являются самыми яркими объектами Вселенной. Свет одного из них направился прямиком к одной из нитей, что разогрело находящиеся в ней газы и заставило их светиться. На основе этих наблюдений ученые провели нити между другими галактиками, составив тем самым картинку «скелета космоса».

1 световая секунда ≈ 300 000 км;

1 световая минута ≈ 18 000 000 км;

1 световой час ≈ 1 080 000 000 км;

1 световые сутки ≈ 26 000 000 000 км;

1 световая неделя ≈ 181 000 000 000 км;

1 световой месяц ≈ 790 000 000 000 км.

В переводе с испанского Эль Гордо означает «толстяк». Именно так астрономы назвали самое большое и горячее из известных скопление галактик нашей Вселенной. Кластер Эль Гордо расположен на расстоянии 9,7 млрд световых лет от Земли. Он состоит из двух отдельных скоплений меньшего размера, сталкивающихся со скоростью в несколько миллионов километров в час.

Пульсар J1311−3430 или «Черная вдова» весит, как два Солнца, но в ширину он не больше штата Вашингтон. Каждый день эта сверхплотная нейтронная звезда становится больше, «поедая» соседнюю звезду-компаньонку. За 93 минуты пульсар делает полный оборот вокруг своей жертвы, обрушивая на нее потоки радиации и забирая ее энергию. У этого процесса один исход: однажды жертва окончательно исчезнет.

Год на астероиде (3753) Круитни длится примерно столько же, сколько на Земле — 364 дня. Это значит, что данное небесное тело вращается практически на том же расстоянии от Солнца, что и наша планета. Наш орбитальный двойник был обнаружен в 1986 году. Однако угрозы столкновения нет: Круитни не подойдет к Земле ближе, чем на 12 млн километров.

Отвергнутая своей «родительской» звездой, одинокая планета CFBDSIR2149 блуждает по Вселенной на расстоянии 100 световых лет от нас. Скорее всего, эта странница была выброшена из своей солнечной системы в неспокойные годы ее становления, когда определялись орбиты других планет.

Облако Смит представляет собой гигантское скопление газообразного водорода, которое в миллионы раз тяжелее Солнца. Его протяженность — 11 тысяч световых лет, а ширина — 2,5 тысячи лет. По форме облако напоминает торпеду, и по сути — тоже: облако мчится к нашей галактике и врежется в Млечный путь примерно через 27 млн лет.

В 300 тысячах световых лет от центра Млечного пути находится галактика-спутник, которая практически полностью состоит из темной материи и газа. Свидетельства ее существования ученые обнаружили в 2009 году. И только несколько месяцев назад астрономам удалось найти в этом скопище темной материи четыре звезды возрастом 100 млн лет.

Голубой оттенок Мраморной планеты HD 189733b ассоциируется с океанами. На самом деле это газовый гигант, вращающийся на близкой к звезде орбите. Там никогда не было воды. Температура превышает 927 градусов Цельсия. А «небесную синеву» создает дождь из расплавленного стекла.

Когда нашей Вселенной было всего около 875 млн лет от роду, в космосе сформировалась черная дыра массой в 12 млрд Солнц. Для сравнения, черная дыра в центре Млечного Пути (на снимке вверху) всего лишь в 4 млн раз тяжелее Солнца. Сверхмассивная J0100+2802 находится в центре галактики, расположенной в 12,8 млрд световых лет от нас. Сейчас ученые ломают голову над вопросом: как ей удалось достичь таких размеров за столь короткий промежуток времени?

Звезда R136a1 в 256 раз тяжелее Солнца и ярче него в 7,4 млн раз. Ученые считают, что колоссы такого размера могут появиться в результате слияния множества более мелких звезд. Продолжительность жизни огненной химеры — всего лишь несколько миллионов лет, после чего ее составляющие выгорают.

Туманность Бумеранг, расположенная на расстоянии 5000 световых лет от Земли, — самое холодное место во Вселенной. Температура внутри облака газа и пыли достигает -272 градусов ниже нуля. Облако расширяется со скоростью около 590 тысяч км в час. Газ туманности охлаждается за счет резкого расширения так же, как и хладагент в холодильниках.

В нашем рейтинге представлены самые большие, холодные, горячие, старые, смертоносные, одинокие, темные, яркие — и другие «самые-самые» объекты, которые удалось обнаружить человеку в космосе. До одних буквально рукой подать, другие же находятся на краю известной нам Вселенной.

R136a1 – самая массивная, из известных на сегодняшний день, звезда во Вселенной. Авторы и права: Joannie Dennis / flickr, CC BY-SA.

Глядя на ночное небо понимаешь, что ты лишь песчинка в бескрайнем пространстве космоса.

Но, многие из нас могут также задаться вопросом: какой объект, из известных на сегодняшний день, является самым массивным во Вселенной?

В некотором смысле ответ на этот вопрос зависит от того, что мы понимаем под словом “объект”. Астрономы наблюдают структуры, такие как Великая стена Геркулес-Северная Корона – колоссальная нить газа, пыли и тёмной материи, содержащая миллиарды галактик. Её протяжённость составляет около 10 миллиардов световых лет, таким образом эта структура может носить имя самого крупного объекта. Но не всё так просто. Классификация этого скопления, как уникального объекта проблематична из-за того, что трудно точно определить, где она начинается и где заканчивается.

На самом деле в физике и астрофизике “объект” имеет чёткое определение, сказал Скотт Чепмен (Scott Chapman), астрофизик из Университета Дэлхаузи в Галифаксе:

“Это нечто, связанное вместе собственными гравитационными силами, например, планета, звезда или звёзды, вращающиеся вокруг общего центра масс.

Используя это определение становится, немного легче понять, что является самым массивным объектом во Вселенной. К тому же это определение может быть применено к различным объектам в зависимости от рассматриваемой шкалы.

Фото северного полюса Юпитера, полученное аппаратом Пионер 11 в 1974 году. Авторы и права: NASA Ames.

Для нашего относительно крошечного вида, планета Земля, с её 6 септиллионами килограммов, кажется огромной. Но это даже не самая большая планета в Солнечной системе. Газовые гиганты: Нептун, Уран, Сатурн и Юпитер значительно крупнее. Масса Юпитера, например, составляет 1,9 октиллиона килограмм. Исследователи обнаружили тысячи планет, вращающихся вокруг других звёзд, в том числе много таких на фоне которых наши газовые гиганты выглядят маленькими. Обнаруженная в 2016 году, HR2562 b – самая массивная экзопланета, приблизительно в 30 раз массивнее, чем Юпитер. При таком размере астрономы не уверены, следует ли считать её планетой или отнести к классу карликовых звёзд.

При этом звёзды могут вырасти до огромных размеров. Самой массивной, известной звездой является R136a1, её масса от 265 и 315 раз больше массы нашего Солнца (2 нониллиона килограмм). Расположенная на расстоянии 130 000 световых лет от Большого Магелланова Облака – нашей спутниковой галактики, эта звезда настолько ярка, что свет, который она излучает, фактически разрывает её. Согласно исследованию 2010 года электромагнитное излучение, исходящее от звезды настолько мощное, что может уносить материал с её поверхности, заставляя звезду терять около 16 земных масс каждый год. Астрономы точно не знают, как могла сформироваться такая звезда, и как долго она будет существовать.

Огромные звёзды, расположенные в звёздных яслях RMC 136a, находящихся в туманности Тарантула, в одной из наших соседних галактик – Большом Магеллановом облаке, в 165 000 световых годах от нас. Авторы и права: ESO / VLT.

Следующими массивными объектами являются галактики. Диаметр нашей собственной галактики Млечный Путь составляет около 100 000 световых лет, она содержит примерно 200 миллиардов звёзд, общим весом около 1,7 триллионов солнечных масс. Однако Млечный Путь не может конкурировать с центральной галактикой кластера Феникс, расположенной в 2,2 миллионах световых лет, и содержащей около 3 триллионов звёзд. В центре этой галактики находится сверхмассивная чёрная дыра – самая большая из когда-либо обнаруженных – с примерной массой в 20 миллиардов Солнц. Сам кластер Феникс является огромным скоплением, состоящим приблизительно из 1000 галактик с общей массой около 2 квадриллионов Солнц.

Но даже этот кластер не может конкурировать с тем, что, вероятно, является самым массивным объектом, из когда-либо обнаруженных: галактический протокластер, известный как SPT2349.

“Мы выиграли джекпот обнаружив эту структуру”, – сказал Чепмен, руководитель команды, обнаружившей нового рекордсмена. “Более 14 очень массивных отдельных галактик, находящихся в пространстве ненамного большем, чем занимает наш Млечный Путь”.

Иллюстрация художника, показывающая 14 галактик, которые находятся в процессе слияния и в конечном итоге сформируют ядро массивного скопления галактик. Авторы и права: NRAO / AUI / NSF; S. Dagnello.

Этот кластер начал формироваться, когда Вселенной было менее полутора миллиардов лет. Отдельные галактики в этом скоплении в конечном итоге объединятся в одну гигантскую галактику, самую массивную во Вселенной. И это всего лишь верхушка айсберга, сказал Чепмен. Дальнейшие наблюдения показали, что общая структура содержит около 50 спутниковых галактик, которые в будущем будут поглощены центральной галактикой. Масса предыдущего рекордсмена, известного как El Gordo Cluster, составляет 3 квадриллиона Солнц, однако SPT2349, вероятно, перевешивает его, по крайней мере, в четыре-пять раз.

То, что такой огромный объект мог образоваться, когда Вселенной было всего 1,4 миллиарда лет, сильно удивило астрономов, поскольку компьютерное модели предполагали, что для формирования таких крупных объектов должно потребоваться намного больше времени.

Учитывая, что люди исследовали только небольшую часть неба, вероятно, ещё более массивные объекты могут скрываться далеко во Вселенной.