Астрономы нашли прародителя сверхскопления галактик — самый далёкий из когда-либо обнаруженных

Астрономы обнаружили самого далёкого из когда-либо найденных прародителей сверхскопления галактик. Это открытие подтверждает существующие теории космической эволюции и наглядно показывает, как гигантские структуры связаны с глобальной космической паутиной. Исследование, опубликованное в Astrophysical Journal, основано на данных обзора ODIN, полученных с помощью гигантской камеры тёмной энергии на четырёхметровом телескопе имени Виктора Бланко в Чили.

Скопления галактик — это самые массивные гравитационно связанные структуры во Вселенной, объединяющие тысячи галактик и простирающиеся на миллионы световых лет благодаря колоссальным концентрациям тёмной материи. Современные зрелые скопления развились из так называемых протоскоплений — огромных, ещё рыхлых систем, находящихся на стадии слияния. Изучая эти объекты в молодой Вселенной, учёные могут понять, как разрастался космос. Международная команда под руководством Ванданы Рамакришнан из Университета Пердью проанализировала данные более чем ста ночей наблюдений и выявила сто пятьдесят далёких протоскоплений, существовавших, когда возраст Вселенной составлял всего от одного до трёх миллиардов лет.

Трёхмерная карта космических монстров

Особое внимание исследователей привлекли два объекта с экстремальной плотностью галактик. Чтобы превратить плоские двухмерные координаты обзора в полноценную трёхмерную модель, астрономы подключили мощнейшие спектрографы мирового класса. Основной объём данных предоставил прибор DESI, способный одновременно измерять расстояние до тысяч галактик, а дополнительные спектры были собраны телескопами Gemini South в Чили и Keck II на Гавайях.

Детализированные трёхмерные карты позволили учёным заглянуть в будущее этих структур. Выяснилось, что оба объекта со временем эволюционируют в системы, превосходящие по массе крупнейшее близлежащее скопление Волос Вероники. Более того, структура COSMOS-z3.1-A оказалась редчайшим феноменом — протосверхскоплением, то есть предком «скопления скоплений». Мы видим его в эпоху, когда Вселенной было всего два миллиарда лет. Этот космический титан уже тогда весил в пять тысяч раз больше нашей галактики Млечный Путь.

«COSMOS-z3.1-A представляет собой самые экстремальные и сверхплотные области ранней Вселенной. На каждые десять тысяч обычных скоплений приходится меньше одного подобного объекта», — поясняет Рамакришнан.

Подтверждение «волновой» эволюции космоса

Трёхмерное картирование показало, что древние протоскопления имеют клочковатую неправильную форму и располагаются точно на пересечении гигантских нитей космической паутины. Физики впервые напрямую зафиксировали такую геометрию на столь огромном расстоянии. Наблюдения полностью подтверждают классическую модель формирования Вселенной «снизу вверх», согласно которой сначала возникают мелкие структуры, а затем они сливаются в крупные округлые конгломераты.

В ближайшее десятилетие учёные планируют расширить эти поиски благодаря строящейся обсерватории имени Веры Рубин. Регулярное сканирование всего южного неба позволит составить исчерпывающую хронологию эволюции галактических сверхструктур сквозь миллиарды лет космического времени. Это открытие — ещё один шаг к пониманию того, как из крошечных флуктуаций плотности в ранней Вселенной выросли гигантские структуры, определяющие облик космоса сегодня.