Антон Первушин - Космос. Прошлое, настоящее, будущее

Среди пионеров открытия и исследования сверхскопления в Персее – Пегасе были эстонские астрономы (Я. Э. Эйнасто и его коллеги). В конце семидесятых годов они обнаружили, что сверхскопление, не ограничиваясь пределами созвездия Персея, простирается в направлении к Пегасу. Кроме того, они привели убедительные доводы в пользу существования ячеистой структуры Вселенной. Суть новой идеи в том, что скопления галактик не распределены хаотично, а сосредоточены вблизи границ огромных ячеек (размером порядка 100 Мпк). Внутри ячеек галактики не видны. Группе американских астрономов во главе с Д. Пиблсом удалось наглядно продемонстрировать ячеистую структуру Вселенной. Применив особый метод обработки на ЭВМ фотографии участков звездного неба, где были запечатлены объекты до 19-й звездной величины, они удалили звезды с изображения звездного неба и оставили только галактики.

Получилась двумерная картина распределения галактик на небесной сфере, действительно напоминающая множество ячеек. Изображения ячеистой структуры были получены и другими группами специалистов – в частности, в Институте прикладной математики АН СССР.

Постепенно представление о ячеистой структуре удалось «углубить» в буквальном смысле этого слова. Был сделан переход от двухмерной картины (проекция пространственного распределения галактик на небесную сферу) к трехмерной (истинное пространственное распределение га- лактик). Чтобы сделать такой шаг, пришлось определить (по красному смещению в спектрах) расстояния до большого числа галактик.

Для этой цели группа американских астрономов в начале восьмидесятых годов проделала такую работу: нашла расстояния до всех галактик ярче определенной звездной величины (17,3 m) в трех участках неба в созвездии Волопаса (площадь каждого участка – около полутора квадратных градусов). При таком «зондировании» во Вселенной были открыты огромные пустоты, практически лишенные галактик данной яркости. В результате представление о ячеистой структуре дополнилось представлением о наличии «черных областей» во Вселенной (не путать с черными дырами – релятивистскими объектами, возникающими преимущественно на финальной стадии эволюции звезд и галактик).

В 1986 году астрономы, работающие в Астрофизическом центре Гарвардского университета, опубликовали результаты исследования более 1000 галактик, принадлежащих скоплению галактик в созвездии Волосы Вероники. И здесь были довольно четко выявлены «черные области». Это свидетельствует о том, что модель пространственной структуры Вселенной, вероятнее всего, должна напоминать пемзу или пустые пчелиные соты. Объем ячеек таких «сотов» иногда превосходит 10 6Мпк! 3

Мы давно знаем о пустотах, которые существуют в веществе благодаря большим расстояниям, разделяющим ядра его атомов. Теперь и в астрономической картине мира видное место приходится отводить гигантским пустотам. И надо сказать, что их открытие не было неожиданностью для теоретиков, разрабатывающих возможные сценарии образования крупномасштабной структуры Вселенной (в нашей стране наибольших успехов в этих разработках достигла научная школа академика Я. Б. Зельдовича).

Итак, за призрачным занавесом созвездий скрываются громадные сверхскопления галактик, отделенные друг от друга громадными «черными областями», где галактики практически отсутствуют. Необходимо еще добавить, что вся эта захватывающая воображение картина мироздания нестатична; наша Метагалактика расширяется, и это расширение деформирует структуру стенок ячеек. Наблюдения свидетельствуют, что Локальное сверхскопление и другие сверхскопления галактик нестационарны, они расширяются (растягиваются «мосты», состоящие из отдельных галактик и соединяющие сверхскопления; из стенок ячеек как бы вытягиваются галактики и т. д.).

Здесь можно было бы и поставить пока точку. Но одно обстоятельство заставляет сказать еще несколько слов. Дело в том, что нередко чтение научно-популярной литературы порождает у лю- бителей астрономии неверное представление о легкости, с которой создается научная картина мироздания. В результате в редакциях журналов («Наука и жизнь», «Земля и Вселенная» и др.) скапливаются объемистые сочинения, авторы которых «разрабатывают» новые «системы мира», «теории Вселенной» и т. д. Одна из причин таких легко рожденных «открытий», вероятно, в том, что их авторы мало осведомлены о том титаническом труде, результатом которого становятся настоящие открытия в области астрономии, астрофизики, внегалактической астрономии и космологии. Как правило, это труд не ученых-одиночек, а коллективов высококвалифицированных специалистов. Прогресс в области наблюдательной астрономии связан прежде всего с использованием крупнейших телескопов мира, снабженных принципиально новыми светоприемниками. Только таким способом удается осуществить необходимые глубокие обзоры участков неба. Обработка наблюдений ведется, как уже упоминалось, с помощью модельных расчетов на сверхкомпьютерах. Определение расстояний до небесных объектов требует скрупулезного измерения красных смещений, которые наблюдаются в спектрах далеких галактик вследствие расширения Метагалактики. Наконец, для того чтобы осмыслить полученные результаты, требуется разработка теории (например, теории образования крупномасштабной структуры Вселенной) с использованием самых современных достижений физики элементарных частиц и космологии. Таким образом, каждый шаг на пути познания тайн Вселенной сродни научному подвигу. И мы можем гордиться тем, что наши современники совершают их, умело используя в своей работе богатейший арсенал средств и методов, которые появились в эпоху научно-технического прогресса.