Гравитация действует даже в самых пустых областях космоса: войды оказались не такими уж пустыми

Гравитация, хоть и считается самой слабой фундаментальной силой природы, действует на огромных расстояниях. Очередным подтверждением этого стало исследование, принятое к публикации в журнале Astronomy & Astrophysics и выложенное на сервере препринтов arXiv. Авторы проанализировали самые пустые области локальной Вселенной — так называемые войды — и обнаружили, что они не такие уж и пустые, как считалось ранее.

Войды: пустоты с галактиками

В этих космических пустынях, которые свет может пересекать миллионами лет, ничего не встретив, насчитываются десятки тысяч галактик. Более того, некоторые из них притягиваются друг к другу. В основу исследования легли данные обзора CAVITY, составленного по наблюдениям немецко-испанской обсерватории Калар-Альто. Данные обрабатывались с применением алгоритма friends-of-friends, который позволяет выявлять связи между отдельными объектами.

Результаты анализа

Алгоритм указал на 1367 гравитационно связанных групп, включающих в сумме 3040 галактик, а также гораздо более многочисленную популяцию из 14 672 одиночных галактик, у которых не нашлось достаточно близких соседей. Для сравнения исследователи составили контрольную выборку галактик, расположенных за пределами как войдов, так и плотных скоплений. Контраст оказался разительным: если в пустотах большинство галактик (59 процентов) оказываются одиночками, то в контрольной выборке 60 процентов галактик входят в состав групп. Войды действительно не способствуют образованию плотных компаний.

Характеристики групп в войдах

Группы в пустотах малочисленные — в самых больших из них насчитывается не больше шести галактик. Они довольно рыхлые и находятся на ранней динамической стадии формирования. Интересно, что богатство группы никак не зависит от того, насколько пустынно окружающее ее пространство. Глубокий войд с одинаковой вероятностью может содержать группу, как и войд с меньшей степенью разрежения.

Значение открытия

Таким образом, космические пустоты предстают не однородно пустыми, а скорее местами, где гравитация все же пытается — мягко и не до конца — стянуть галактики вместе, порождая рыхлые, ранние объединения, но не зрелые сообщества. Это открытие подтверждает, что гравитация действует даже в самых разреженных областях Вселенной, где плотность вещества значительно ниже средней, и что процессы формирования структур происходят даже в условиях, которые ранее считались почти пустыми. Изучение этих слабых гравитационных связей в войдах может помочь лучше понять, как именно формировалась крупномасштабная структура Вселенной и какова роль гравитации в эволюции космических пустот.