Новое исследование, опубликованное в Nature Astronomy, представляет собой карту гравитационных бассейнов притяжения в локальной Вселенной, что даёт новый взгляд на крупномасштабные космические структуры, которые формируют движение галактик.

Для исследования были использованы расширенные данные из каталога расстояний и скоростей галактик Cosmicflows-4, который был создан международной группой исследователей для изучения крупномасштабной структуры Вселенной. Этот каталог является четвёртой версией серии Cosmicflows, которая была начата в 2008 году. Cosmicflows-4 содержит данные о расстояниях и скоростях примерно 56 000 галактик, которые были собраны из различных источников, включая наблюдения с помощью космического телескопа «Хаббл», а также данные от наземных телескопов. Эти данные позволяют исследователям изучать движение галактик и крупномасштабную структуру Вселенной.

Каталог Cosmicflows-4 является одним из наиболее полных и точных каталогов расстояний и скоростей галактик, доступных на сегодняшний день. Он используется для различных исследований, включая изучение крупномасштабной структуры Вселенной, движения галактик, и формирования галактических скоплений. 

Источник: DALL-E

Исследовательская группа применила передовые алгоритмы для выявления регионов, где доминирует гравитация, таких как Великая стена Слоуна и сверхскопление Шепли. Сверхскопление Шепли представляет собой гигантскую структуру, состоящую из тысяч галактик, которые связаны между собой гравитационно. Оно находится на расстоянии примерно 650 миллионов световых лет от Земли и имеет размеры примерно 500 миллионов световых лет в поперечнике. Сверхскопление Шепли является одним из наиболее крупных и массивных сверхскоплений галактик, известных на сегодняшний день. Оно содержит более 8 000 галактик, включая спиральные, эллиптические и неправильные галактики. Масса сверхскопления Шепли оценивается в примерно 1016 солнечных масс, что делает его одним из наиболее массивных объектов во Вселенной.

Это исследование предполагает, что наш Млечный Путь, скорее всего, находится в крупном бассейне Шепли, что меняет понимание космических потоков и роли массивных структур в формировании эволюции Вселенной. Исследователи сделали значительный шаг вперёд в понимании структуры Вселенной, определив ключевые гравитационные области. 

Исследование, проведённое доктором Валаде во время его диссертации под руководством профессора Йехуды Хоффмана из Еврейского университета и профессора Ноама Либескинда из научно-исследовательского института AIP Potsdam, основано на общепринятой стандартной космологической модели Лямбда-холодной тёмной материи (ΛCDM), которая предполагает, что крупномасштабная структура Вселенной возникла в результате квантовых флуктуаций на ранних стадиях космической инфляции.

Используя последние данные из сборника Cosmicflows-4 (CF4), команда применила алгоритм Монте-Карло для реконструкции крупномасштабной структуры Вселенной до расстояния, соответствующего примерно миллиарду световых лет. Этот метод позволил исследователям предоставить вероятностную оценку гравитационных доменов Вселенной, определив наиболее значимые бассейны притяжения, которые управляют движением галактик.

Линии потока скорости с цветными областями, связанными с заметными близлежащими бассейнами притяжения. Карта и линии потока покрыты данными Cosmicflows-4. Источник: Daniel Pomarède

Более ранние каталоги предполагали, что Млечный Путь является частью региона, называемого Сверхскопление Ланиакея. Однако новые данные CF4 предлагают несколько иную перспективу, указывая на то, что Ланиакея может быть частью гораздо большего бассейна притяжения Шепли, который охватывает ещё больший объем локальной Вселенной.

Среди недавно идентифицированных регионов — одна из крупнейших известных структур во Вселенной «Великая стена Слоуна», состоящая из галактик и галактических скоплений, которая простирается на расстояние более 1,3 миллиарда световых лет — выделяется как крупнейший бассейн притяжения, с объёмом около полумиллиарда кубических световых лет, более чем в два раза больше бассейна Шепли, который ранее считался крупнейшим. Эти открытия дают беспрецедентный взгляд на гравитационный ландшафт локальной Вселенной, предлагая новые идеи о том, как галактики и космические структуры развиваются и взаимодействуют с течением времени.

Это исследование предлагает более глубокое понимание сложной гравитационной динамики Вселенной и сил, которые сформировали ее структуру. Выявление этих бассейнов притяжения является значительным достижением в космологии, потенциально меняющим наше понимание космических потоков и крупномасштабных структур.

Это исследование углубляет понимание крупномасштабной структуры Вселенной и гравитационных сил, которые её формируют. Картографируя бассейны притяжения — области, где гравитация притягивает галактики и материю — исследование показывает, как массивные космические структуры влияют на движение и формирование галактик с течением времени.

Понимание этой динамики не только помогает лучше понять прошлое Вселенной и её эволюцию, но и даёт знания о фундаментальных космологических вопросах, таких как распределение тёмной материи и силы, движущие космическое расширение. Эти знания имеют потенциал для уточнения моделей Вселенной и руководства будущими исследованиями.

Подробнее на iXBT