Самые большие небесные тела во вселенной. Гигантское кольцо из гамма-всплесков

27 октября 2015, 15:38

Древние пирамиды, самый высокий в мире небоскреб в Дубае почти в полкилометра высотой, грандиозный Эверест – при одном взгляде на эти огромные объекты захватывает дух. И одновременно по сравнению с некоторыми объектами во вселенной они отличаются микроскопическими размерами.

Самый большой астероид

На сегодняшний день самым большим астероидом во вселенной считается Церера: его масса составляет почти треть всей массы пояса астероидов, а диаметр – свыше 1000 километров. Астероид настолько большой, что иногда его называют «карликовой планетой».

Самая большая планета

Самая большая планета во Вселенной – это TrES-4. Ее обнаружили в 2006 году, и располагается она в созвездии Геркулес. Планета под названием TrES-4 вращается вокруг звезды, которая находится на расстоянии около 1400 световых лет от планеты Земля.

Сама планета TrES-4 – шар, который состоит преимущественно из водорода. Ее размеры в 20 раз превосходят размеры Земли. Исследователи утверждают, что диаметр обнаруженной планеты практически в 2 раза (точнее в 1,7) больше диаметра Юпитера (это самая большая планета Солнечной системы). Температура TrES-4 около 1260 градусов по Цельсию.

Самая большая черная дыра

С точки зрения площади черные дыры не такие уж большие. Однако, если учитывать их массу, эти объекты – самые большие во вселенной. А самая большая черная дыра в космосе – квазар, масса которого в 17 миллиардов раз (!) больше массы Солнца. Это огромная черная дыра в самом центре галактики NGC 1277, объект, который больше, чем вся Солнечная система – его масса составляет 14% от совокупной массы целой галактики.

Самая большая галактика

Так называемые «супер галактики» - это несколько галактик, слитых воедино и расположенных в галактических «кластерах», скоплениях галактик. Самая большая из таких «супер галактик» - IC1101, которая в 60 раз больше галактики, где находится наша Солнечная система. Протяженность IC1101 – 6 миллионов световых лет. Для сравнения, протяженность Млечного пути – всего лишь 100 тысяч световых лет.

Cамая крупная звезда во Вселенной

VY Большого Пса – самая крупная из известных звезда и одна из самых ярких звезд на небе. Это красный гипергигант, который располагается в созвездии Большого Пса. Радиус этой звезды больше радиуса нашего Солнца примерно в 1800-2200 раз, ее диаметр составляет примерно 3 миллиарда километров.

Огромные залежи воды

Астрономы обнаружили самые крупные и массивные запасы воды, которые когда-либо были найдены во Вселенной. Гигантское облако, которому около 12 миллиардов лет, содержит в 140 триллионов раз больше воды, чем содержат все океаны Земли вместе взятые.

Облако газообразной воды окружает супермассивную черную дыру, которая расположена на расстоянии 12 миллиардов световых лет от Земли. Это открытие показывает, что вода преобладала во Вселенной практически все время ее существования, сказали исследователи.

Самое большое скопление галактик

Эль-Гордо расположено на расстоянии более 7 миллиардов световых лет от Земли, поэтому то, что мы сегодня наблюдаем, это всего лишь ранняя ее стадия. Согласно исследователям, которые занимались этим галактическим скоплением, оно является самым крупным, самым горячим и выделяет больше всего излучения, чем любое другое известное скопление на этом же расстоянии, либо дальше.

Центральная галактика в центре Эль-Гордо невероятно яркая и имеет необычное голубое свечение. Авторы исследований предполагают, что эта экстремальная галактика является результатом столкновения и слияния двух галактик.

С помощью космического телескопа "Спитцер" и оптических изображений ученые оценили, что 1 процент общей массы скопления составляют звезды, а остальное - это горячий газ, который наполняет космическое пространство между звездами. Такое соотношение звезд к газу подобно соотношению и в других массивных скоплениях.

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.

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.

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.

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.

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, является сверхмассивным скоплением галактик. Он настолько огромен и обладает настолько мощным притяжением, что 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.

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.

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.

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.

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.

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.

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».

Наша Вселенная по-настоящему огромная. Пульсары, планеты, звезды, черные дыры и сотни других объектов непостижимых размеров, которые находятся в Вселенной.

И сегодня мы бы хотели рассказать о 10 крупнейших вещей. В этом списке мы собрали коллекцию некоторых из самых крупных объектов в космосе, включая туманности, пульсары, галактики, планеты, звезды и многое другое.

Без дальнейшего промедления, вот список из десяти самых больших вещей во Вселенной.

На сегодняшний день самой большой звездой является UY Щита в созвездии Щита на расстоянии около 9500 световых лет от нас. Это одна из самых ярких звезд - она ярче нашего Солнца в 340 тысяч раз. Ее диаметр 2,4 млрд. км., что в 1700 раз больше нашего светила, при весе всего лишь в 30 раз превышающем массу солнца. Жаль что она постоянно теряем массу, ее еще называют самой быстро сгораемой звездой. Возможно, поэтому некоторые ученые считают самой большой звездой NML Лебедя, а третьи - VY Большого пса.

Черные дыры не измеряются в километрах, ключевым показателем является их масса. Самая гигантская черная дыра находится в галактике NGC 1277, которая не является самой крупной. Тем не менее дыра в галактике NGC 1277 имеет 17 млрд солнечных масс, что составляет 17% общей массы галактики. Для сравнения черная дыра нашего Млечного пути имеет массу 0,1% от общей массы галактики.

7. Крупнейшая галактика

Мега-монстром среди известных в наше время галактик является IC1101. Расстояние до Земли около 1 млрд. световых лет. Ее диаметр около 6 млн световых лет и вмещает около 100 трлн. звезд, для сравнения диаметр Млечного пути 100 тыс. световых лет. По сравнению с Млечным путем IC 1101 более чем в 50 раз крупнее и в 2000 раз массивнее.

ляксы (капли, облака) Лайман-альфа представляют собой аморфные тела напоминающие по форме амеб или медуз, состоящие из огромной концентрации водорода. Эти кляксы являются начальной и очень короткой стадией зарождения новой галактики. Самая громадная из них LAB-1 имеет ширину более 200 млн. световых лет и находится в созвездии Водолея.

На фото слева LAB-1 зафиксирована приборами, справа - предположение, как она может выглядеть вблизи.

Радиогалактика - тип галактик, которые обладают намного большим радиоизлучением по сравнению с остальными галактиками.

Галактики, как правило, расположены в кластерах (скоплениях), которые имеют гравитационную связь и расширяются вместе с пространством и временем. Что же находится в тех местах, где нет расположения галактик? Ничего! Области Вселенной, в которой есть только «ничто» и является пустотой. Самая огромная из них - пустота Волопаса. Она расположена в непосредственной близости от созвездия Волопаса и имеет диаметр около 250 млн. световых лет. Расстояние до Земли приблизительно 1 млрд. световых лет

Крупнейшим сверхскоплением галактик является Шепли суперкластер. Шепли расположен в созвездии Центавра и выглядит как яркое уплотнение в распределении галактик. Это самый большой массив объектов, связанных между собой гравитацией. Его длина 650 млн. световых лет.

Самой большой группой квазаров (квазар - яркая, энергичная галактика) является Огромный-LQG, также называемый U1.27. Эта структура состоит из 73 квазаров и имеет диаметр 4 млрд. световых лет. Однако на первенство также претендует Великая GRB стена, которая имеет диаметр 10 млрд. световых лет, - количество квазаров неизвестно. Наличие таких больших групп квазаров во Вселенной противоречит Космологическому принципу Эйнштейна, поэтому их исследования для ученых вдвойне интереснее.

Если на счет других объектов Вселенной у астрономов возникают споры, то в этом случае почти все из них единодушны во мнении, что самым большим предметом во Вселенной является Космическая Паутина. Бесконечные скопления галактик, окруженные черной материей формируют «узлы» и при помощи газов - «нити», что внешне очень напоминают трехмерную паутину. Ученые считают, что космическая паутина опутывает всю Вселенную и соединяет между собой все объекты в космосе.

Наука

Конечно, океаны – необъятны, а горы невероятно высоки. Более того, 7 миллиардов человек, для которых Земля является домом, также невероятно большое количество. Но, живя в этом мире, диаметром 12 742 километра, легко забыть, что это, в сущности, пустяк для такого понятия, как космос. Когда мы смотрим в ночное небо, мы понимаем, что мы – всего лишь песчинка в огромной бесконечной Вселенной. Предлагаем вам узнать о самых крупных объектах космоса, размеры некоторых из них нам сложно себе представить.

1) Юпитер

Самая большая планета Солнечной системы (142 984 километра в диаметре)

Юпитер - самая крупная планета нашей звездной системы. Древние астрономы назвали эту планету в честь отца римских богов Юпитера. Юпитер является пятой планетой от Солнца. Атмосфера планеты состоит на 84 процента из водорода и на 15 процентов из гелия. Все остальное – ацетилен, аммиак, этан, метан, фосфин и водяной пар.

Масса Юпитера в 318 раз больше массы Земли, а диаметр – больше в 11 раз. Масса этого гиганта составляет 70 процентов от массы всех планет Солнечной системы. Объем Юпитера достаточно велик, чтобы вместить в себя 1300 планет, подобных Земле. У Юпитера 63 известных спутника, но большинство из них невероятно мелкие и нечеткие.

2) Солнце

Самый крупный объект Солнечной системы (1 391 980 километров в диаметре)

Наше Солнце является желтой звездой-карликом, это самый крупный объект звездной системы, в которой мы существуем. Солнце содержит 99,8 процентов массы всей этой системы, большую часть остальной массы приходится на Юпитер. В настоящее время Солнце состоит на 70 процентов из водорода и на 28 процентов из гелия, оставшиеся вещества составляют всего 2 процента его массы.

С течением времени водород в ядре Солнца превращается в гелий. Условия в ядре Солнца, которое составляет 25 процентов от его диаметра, экстремальны. Температура составляет 15,6 миллионов Кельвинов, а давление – 250 миллиардов атмосфер. Энергия Солнца достигается за счет реакций ядерного синтеза. Каждую секунду примерно 700 000 000 тонн водорода превращается в 695 000 000 тонн гелия и 5 000 000 тонн энергии в форме гамма лучей.

3) Наша Солнечная система

1510 12 километров в диаметре*

Наша Солнечная система включает всего одну звезду, которая является центральным объектом, и девять основных планет: Меркурий, Венеру, Землю, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон, а также множество спутников, миллионы твердых астероидов и миллиарды ледяных комет.

4) Звезда VY Большого Пса

Самая крупная звезда во Вселенной (3 миллиарда километров в диаметре)

Если бы эту звезду поместили в нашу Солнечную систему, она бы закрывала орбиту Сатурна. Некоторые астрономы полагают, что VY на самом деле меньше – примерно в 600 раз превосходит Солнце по размерам, и поэтому достигала бы всего лишь орбиты Марса.

5) Огромные залежи воды

6) Экстремально крупные и массивные черные дыры

21 миллиард масс Солнца

Супермассивные черные дыры – самые крупные черные дыры галактики, которые по массе составляют сотни, а то и тысячи миллионов масс Солнца. Большинство, а возможно, и все галактики, включая Млечный Путь, по мнению ученых, содержат супермассивные черные дыры в своих центрах.

Один из таких монстров, который по массе в 21 миллион раз превосходит массу Солнца, представляет собой яйцеобразную воронку из звезд галактики NGC 4889, самой яркой галактики в растянутом облаке тысяч галактик. Дыра расположена примерно в 336 миллионах световых лет от нас в созвездии Волосы Вероники. Эта черная дыра настолько огромна, что превосходит в диаметре нашу Солнечную Систему в 12 раз.

7) Млечный Путь

100-120 тысяч световых лет в диаметре

Млечный Путь - пересечённая спиральная галактика, которая содержит 200-400 миллиардов звезд. Вокруг каждой из этих звезд вращается множество планет.

По некоторым подсчетам, 10 миллиардов планет находятся в обитаемой зоне , вращаясь вокруг своих родительских звезд, то есть в зонах, где имеются все условия для зарождения жизни, подобной земной.

8) Эль-Гордо

Самое большое скопление галактик (210 15 солнечных масс)*

9) Наша Вселенная

Размер – 156 миллиардов световых лет

Конечно, точные размеры Вселенной никто никогда не мог назвать, но, по некоторым оценкам, ее диаметр составляет 1,5*10 24 километров. Нам вообще сложно представить, что где-то есть конец, потому что Вселенная включает невероятно гигантские объекты:

Диаметр Земли: 1,27*10 4 км

Диаметр Солнца: 1,39*10 6 км

Солнечная система: 2,99*10 10 км или 0,0032 св. л.

Расстояние от Солнца до ближайшей звезды: 4,5 св. л.

Млечный путь: 1,51*10 18 км или 160,000 св. л.

Местная группа галактик: 3,1*10 19 км или 6,5 миллиона св. л.

Местное суперскопление: 1,2*10 21 км или 130 миллионов св. л.

10) Мультиленная

Можно попытаться представить себе не одну, а множество Вселенных, которые существуют в одно и то же время. Мультиленная (или Множественная Вселенная) – это допустимое скопление многих возможных Вселенных, включая нашу собственную, которые все вместе заключают все, что существует или может существовать: целостность космоса, времени, материального вещества и энергии, а также физические законы и константы, которые все это описывают.

Однако существование других Вселенных, помимо нашей, не доказано, поэтому весьма вероятно, что наша Вселенная – единственная в своем роде.

Туманность Бумеранг расположена в созвездии Центавра на расстоянии 5000 световых лет от Земли. Температура туманности равна −272 °C, что и делает ее самым холодным известным местом во Вселенной.

Поток газа, идущий от центральной звезды Туманности Бумеранг, движется со скоростью 164 км/с и постоянно расширяется. Из-за такого скоростного расширения в туманности такая низкая температура. Туманность Бумеранг холоднее даже реликтового излучения от Большого Взрыва.

Кит Тейлор и Майк Скаррот назвали объект «Туманность Бумеранг» в 1980 году после наблюдения его с англо-австралийского телескопа в обсерватории Сайдинг-Спринг. Чувствительность прибора позволила зафиксировать лишь небольшую асимметрию в долях туманности, откуда появилось предположение об изогнутой, как у бумеранга, форме.

Туманность Бумеранг была подробно сфотографирована космическим телескопом «Хаббл» в 1998 году, после чего стало понятно, что туманность имеет форму галстука-бабочки, но это название уже было занято.

R136a1 находится на расстоянии 165 000 световых лет от Земли в туманности Тарантул в Большом Магеллановом Облаке. Этот голубой гипергигант является самой массивной звездой из всех известных науке. Также звезда является и одной из самых ярких, испуская света до 10 млн раз больше, чем Солнце.

Масса звезды составляет 265 масс Солнца, а масса при образовании - более 320. R136a1 обнаружила команда астрономов из Университета Шеффилда под руководством Пола Кроутера 21 июня 2010 года.

До сих пор остаётся неясным вопрос происхождения подобных сверхмассивных звёзд: образовались ли они с такой массой изначально, либо они образовались из нескольких меньших звёзд.

На изображении слева направо: красный карлик, Солнце, голубой гигант, и R136a1: