Добавь сайт в закладки нажми CTRL+D
Карта выглядела именно так, как должна: почти идеально однородная, с крошечными температурными флуктуациями в несколько микрокельвинов.
Почти. Потому что в направлении созвездия Эридана зияло холодное пятно — аномально большое и аномально холодное. Статистическая вероятность случайного возникновения такой структуры — менее 2%. Это как подбросить монету 50 раз и 49 раз получить орёл. Можно, конечно, и такое получить, но нужно объяснение этого феномена.
Объяснение ищут до сих пор.
Непредставимый масштаб
Для начала стоит честно признать: человеческий мозг не приспособлен для работы с числами вроде «1,8 миллиарда световых лет». Это просто большое число, которое ни о чём не говорит. Попробуем иначе.
Млечный Путь — наша галактика — в поперечнике примерно 100 000 световых лет. Если выстроить галактики нашего размера в ряд через сверхпустоту Эридана, их войдёт около 18 000 штук. Расстояние до ближайшей крупной галактики, Андромеды, — 2,5 миллиона световых лет. Сверхпустота Эридана находится в 1200 раз дальше.
Свет, который сейчас дошел до нас оттуда, начал своё путешествие, когда на Земле не было ни рыб, ни насекомых, ни динозавров — только одноклеточные водоросли в мелком море.
Пустота Эридана занимает около 2% объёма всей наблюдаемой Вселенной. Это гигантский масштаб!
Если бы Млечный Путь был зёрнышком риса, сверхпустота Эридана растянулась бы на 1800 километров.
Даже темной материи тут мало
В 2021 году Dark Energy Survey с помощью гравитационного линзирования — технологии, позволяющей «взвешивать» невидимую тёмную материю через изгиб далёкого света, — подтвердил, что и тёмная материя в Эридане дефицитна примерно на 30% ниже нормы.
Эридан не абсолютный вакуум — там есть галактики, тёмная материя, межгалактический газ. Просто всего этого значительно меньше, чем в среднем по Вселенной. Вместо сотен миллионов галактик в таком объёме — несколько десятков миллионов. Галактики-одиночки в пустотах — отдельная история: они, как правило, меньше, голубее (молодые звёзды), и почти не сливаются друг с другом. В обычных регионах галактики постоянно сталкиваются, поглощают соседей, растут. Здесь — каждая сама по себе, в изоляции длиной в миллиарды лет.
Почему там холодно
Реликтовое излучение — это свет, испущенный Вселенной, когда ей было 380 000 лет. С тех пор этот свет летит к нам, пронизывая всё, что встречается на пути. По сути, этот древний свет и задает легкую фоновую температуру во всей Вселенной — она там не абсолютный ноль.
И в сверхпустоте Эридана в целом холоднее, чем в остальной Вселенной.
Наблюдаемое охлаждение — 70 микрокельвинов на краях пятна и 150 в самом центре. И это — загадка для ученых тоже.
Известная физика может объяснить потерю 20 микрокельвинов — охлаждение идет через так называемый интегрированный эффект Сакса–Вольфа: фотоны реликтового излучения, проходя через большую разреженную область, немного теряют энергию из‑за эволюции гравитационного потенциала этой пустоты на фоне ускоряющегося расширения Вселенной.
Но откуда взялась остальная «холодность» — неизвестно.
Гипотезы: от разумных к безумным
Ученые предложили ряд гипотез. Все они интересны, но объясняют феномен лишь частично (кроме последней, самой безумной).
Гравитационное ограбление. Если по соседству с Эриданом когда-то образовались исключительно плотные структуры, они могли буквально вытянуть материю из этой области.
Математически это обосновать крайне сложно: для объяснения наблюдаемого дефицита потребовались бы соседние структуры, в тысячу раз плотнее предсказанных любой моделью. Это просто перекладывает проблему в другое место.
Да и структур таких мы нигде там не видим.
Две другие гипотезы способны объяснить феномен сверхпустоты Эридана. Но их минус — на практике, экспериментально, подтвердить будет крайне трудно.
Столкновения вселенных. Вторая гипотеза принадлежит физику Лауре Мерсини-Хоутон: холодное пятно — шрам от столкновения нашей Вселенной с другой вселенной в мультивселенной.
Согласно ряду интерпретаций квантовой механики, наша Вселенная — один из бесчисленных «пузырей» в квантовой пене. Если два пузыря столкнулись в самом начале, след мог сохраниться в реликтовом излучении. Мерсини-Хоутон предсказала на основе этой модели семь конкретных аномалий в карте CMB. Несколько из них действительно обнаружены.
Научное сообщество относится к гипотезе с осторожным скептицизмом — красивая идея, но пока весьма далеко от строгого доказательства.
Другая жизнь. Наконец, существует гипотеза, которую популярные каналы любят больше остальных: цивилизация уровня по шкале Кардашёва III «поедает» звёзды, используя нечто вроде сфер Дайсона в масштабе миллиарда световых лет.
Так постепенно часть звезд цивилизация и употребила для своих энергетических нужд, примерно как мы потребляем леса и другие ресурсы, зачищая планету.
Физик Фримен Дайсон в 1960 году предложил концепцию мегаструктуры вокруг одной звезды для сбора её излучения. Распространить эту идею на регион диаметром 1,8 миллиарда световых лет — значит выйти за пределы любой мыслимой физики.
Пустота как зеркало
Есть ирония в том, что самое пустое место, которое мы знаем, стало одним из самых изучаемых. Эридан — не просто дыра в космосе. Это область, где тёмная энергия работает без помех: нет галактик, нет тёмной материи, нет гравитационного притяжения, которое конкурировало бы с расширением. Пространство там растягивается быстрее среднего. Пустота растёт. Постепенно, за миллиарды лет, она выметает из себя всё больше материи — как пылесос, работающий в обратную сторону.
В каком-то смысле Эридан — это будущее всей Вселенной. Через несколько сотен миллиардов лет, когда расширение разгонится, большинство регионов будут выглядеть так же. Пустые. Холодные. Тихие.
Пока же у нас есть холодное пятно на карте, несколько конкурирующих теорий и ни одного окончательного ответа. Поиск ответов продолжается — каждое новое открытие приближает нас к более глубокому пониманию мироздания.
Поделись видео: