Астрономы изучают крупнейшую из известных космических структур, и для раскрытия её тайн им помогают мощные всплески гамма-излучения.
Благодаря анализу гамма-всплесков, новое исследование позволяет астрономам выявить масштабную структуру космоса и предоставить новые подходы к проверке ключевых гипотез о строении Вселенной.
Обнаруженные в конце 1960-х годов американскими военными спутниками, эти необычайно мощные всплески космической энергии и сегодня вызывают большой интерес у астрофизиков. Их сила поистине впечатляет: она может быть в почти один квинтиллион раз больше солнечной (для сравнения, квинтиллион — это единица, за которой следует восемнадцать нулей).
На сегодняшний день существует мнение, что гамма-всплески (GRB) возникают в результате коллапса массивных звезд, а также при столкновениях нейтронных звезд или черных дыр. Тем не менее, свежие исследования указывают на то, что эти космические источники энергии могут выполнять и другую функцию: способствовать формированию крупномасштабной структуры Вселенной.
Согласно исследованию, проведенному венгерскими и американскими учеными под руководством профессора Иштвана Хорвата из Национального университета государственной службы в Будапеште, был предложен инновационный метод применения GRB для изучения космологических параметров.
Новое исследование, результаты которого были опубликованы в журнале Universe, предполагает, что эти кратковременные, но чрезвычайно мощные вспышки могут оказаться полезным инструментом для астрономов в поиске массивных скоплений галактик и космических стен — гигантских структур, чья огромная масса ставит под вопрос современные представления об однородности Вселенной.
Великая стена космоса
В соответствии с Космологическим принципом, Вселенная на больших масштабах характеризуется однородностью и изотропностью, что означает, что вещество, из которого она состоит, распределено примерно равномерно и выглядит одинаково независимо от точки наблюдения и направления взгляда.
Некоторые крупномасштабные космические структуры противоречат этим предположениям. Наблюдения за такими образованиями, как Великая стена Слоуна, Стена Южного полюса и Великая стена Геркулес-Северная Корона (HerCrbGW) — огромной галактической особенностью, простирающейся на 10 миллиардов световых лет, — создают несоответствие с общепринятыми представлениями.
GRB-излучения отличаются исключительной яркостью, позволяющей наблюдать их на расстоянии свыше 13 миллиардов световых лет. В связи с этим, Хорват и его соавторы полагают, что они могут быть ценным инструментом для обнаружения массивных структур.
Новое исследование, проведенное командой ученых, посвящено кластеру «Великая стена Геркулес-Северная Корона», крупнейшей известной вселенской структуре. В предыдущей работе, для подтверждения того, что этот кластер не является результатом случайных статистических отклонений, была использована постоянно пополняющаяся база данных гамма-всплесков».
Новое исследование показало, что масштаб самой большой известной космической структуры превышает предыдущие оценки
В рамках дальнейших исследований Хорват и его коллеги вновь применили кластеризацию всплесков в северном галактическом полушарии, используя новую методику. Она позволила установить, что кластер «Великая стена Геркулес-Северная Корона» значительно больше, чем показывали предыдущие расчеты.
«Судя по имеющимся данным, расширение данного кластера не является следствием статистических аномалий или ошибок, связанных с отбором данных », — пишет команда в своем .
Для определения всех параметров этой крупной структуры, группа Хорвата изучила данные о 542 вспышках гамма-лучей с точными координатами и значениями красного смещения, полученные с помощью обсерваторий NASA Swift и Fermi, а также из различных глобальных баз данных.
Изучая домашний регион кластера Геркулес-Северная Корона, который также называют северным галактическим полушарием, исследователи выявили наличие нового скопления, включающего от 110 до 120 вспышек гамма-лучей (GRB). Новые оценки размера кластера, полученные на основе предыдущих исследований, показывают, что его границы шире, чем считалось ранее, и обнаруживают большую радиальную глубину.
Космические аномалии сохраняются
Хотя полученные командой результаты выглядят перспективными, они отмечают, что имеющиеся данные по GRB ограничены и могут содержать ошибки, связанные с наблюдениями. К тому же, из-за кратковременности и неравномерного распределения GRB во Вселенной, некоторые космические аномалии могли остаться незамеченными в других наборах данных.
«Распределение гамма-всплесков в пространстве может демонстрировать крупные отклонения от нормы, которые не всегда прослеживаются в других астрономических объектах », — авторы статьи отмечают, что именно эти данные имеют решающее значение для ответа на нерешенные вопросы, касающиеся этих массивных образований, и, в конечном итоге, для совершенствования моделей космической структуры.