Теперь группа астрономов во главе с доктором Иштваном Сапуди из Института астрономии Гавайского университета в Маноа, возможно, нашла объяснение существования холодного пятна, которое, по словам Сапуди, может быть «самой большой индивидуальной структурой, когда-либо идентифицированной человечеством. . " Исследователи сообщают о своих выводах в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.Если холодное пятно возникло в результате самого Большого взрыва, это могло быть редким признаком экзотической физики, которую стандартная космология (в основном, теория Большого взрыва и связанная с ней физика) не объясняет. Если, однако, это вызвано структурой переднего плана между нами и реликтовым излучением, это будет признаком того, что в распределении масс Вселенной существует чрезвычайно редкая крупномасштабная структура.Используя данные гавайского телескопа Pan-STARRS1 (PS1), расположенного на Халеакала, Мауи, и спутника NASA Wide Field Survey Explorer (WISE), команда Сапуди обнаружила большую суперпустоту, обширную область диаметром 1,8 миллиарда световых лет, в которой плотность галактик намного ниже, чем обычно в известной нам Вселенной.
Эта пустота была обнаружена путем объединения наблюдений, сделанных PS1 в оптических длинах волн, с наблюдениями, сделанными WISE в инфракрасных длинах волн, чтобы оценить расстояние и положение каждой галактики в этой части неба.Более ранние исследования, также проведенные на Гавайях, наблюдали гораздо меньшую область в направлении холодного пятна, но они смогли установить только то, что в этой части неба нет очень далеких структур.
Как это ни парадоксально, идентифицировать близлежащие большие структуры сложнее, чем находить далекие, поскольку мы должны нанести на карту большие участки неба, чтобы увидеть более близкие структуры. Поэтому большие трехмерные карты звездного неба, созданные с помощью PS1 и WISE доктором Андрашем Ковачем (Университет Этвош Лоранд, Будапешт, Венгрия), были важны для этого исследования.
Суперпустота находится всего в 3 миллиардах световых лет от нас, относительно небольшое расстояние в космической схеме вещей.Представьте себе, что между вами (наблюдателем) и реликтовым излучением огромная пустота с очень небольшим количеством материи. Теперь представьте себе пустоту как холм.
Когда свет входит в пустоту, он должен взобраться на этот холм. Если бы Вселенная не подвергалась ускоренному расширению, то пустота не развивалась бы значительно, и свет спустился бы с холма и восстановил бы энергию, потерянную при выходе из пустоты. Но с ускоряющимся расширением холм заметно растягивается, поскольку свет проходит по нему.
К тому времени, когда свет спускается с холма, холм становится более плоским, чем когда свет входил, поэтому свет не может набрать всю скорость, которую он потерял при входе в пустоту. Свет выходит из пустоты с меньшей энергией и, следовательно, с большей длиной волны, что соответствует более низкой температуре.Преодоление суперпустоты занимает сотни миллионов лет, даже со скоростью света, поэтому этот измеримый эффект, известный как интегрированный эффект Сакса-Вульфа (ISW), может дать первое объяснение одной из самых значительных аномалий, обнаруженных на сегодняшний день. в реликтовом фоновом излучении, сначала спутником НАСА под названием Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), а в последнее время — спутником Planck, запущенным Европейским космическим агентством.Хотя существование суперпустоты и ее ожидаемое влияние на реликтовое излучение не полностью объясняют холодное пятно, очень маловероятно, что суперпустота и холодное пятно в одном и том же месте являются совпадением.
Команда продолжит свою работу, используя улучшенные данные с PS1 и обзора темной энергии, проводимого с телескопом в Чили для изучения Холодного пятна и суперпустоты, а также еще одной большой пустоты, расположенной недалеко от созвездия Дракона.