Астрофизики из США выяснили, как распределена видимая и темная материя по ближайшим окрестностям Млечного Пути. Это позволило им понять, как далеко простираются границы «космической пустыни», внутри которой обитает наша Галактика, и опубликовать первую ее карту в Astrophysical Journal.

«Почти любая точка во Вселенной находится внутри зоны пустоты. Наша местная «космическая пустыня» занимает примерно 40% от общей площади ночного неба, и Млечный Путь собран из тех скудных запасов материи, которые содержатся в этой области. Поэтому изучение ее структуры критически столь важно для нас», — отметил Брент Тулли, известный астроном из университета Гавайев в Гонолулу (США).

Как сегодня считают космологи, материя распространена по Вселенной не равномерно, а в виде гигантской «паутины» — связанных друг с другом нитевидных скоплений видимой и темной материи, разделенных гигантскими космическими «пустынями».

Эти пустоты и скопления материи являются результатом существования своеобразного «эха» Большого Взрыва, так называемых барионных акустических осцилляций, распределивших материю неравномерно по стремительно расширяющейся Вселенной.

Изучение этих осцилляций, а также других «отголосков» Большого Взрыва и скорости движения современных галактик привело к появлению неразрешимой проблемы. Оказалось, что темпы расширения Вселенной сегодня не совпадают с теми значениями, которые предсказывают космологические теории на базе скорости ее роста на заре времен.

Примерно четыре года назад астрономы «нащупали» возможный выход из этой проблемы, обнаружив первые серьезные намеки на то, что наша Галактика может находиться внутри гигантской космической «пустыни» — зоны пустоты, где почти нет видимой и темной материи. О ее существовании Тулли и его коллеги начали подозревать еще в 1987 году.

Такие участки Вселенной, как сегодня считают некоторые космологи, могут расширяться заметно быстрее крупных скоплений галактик и нитей «космической паутины», что объясняло бы расхождения в современных и «древних» скоростях расширения мироздания.

Ученые подтвердили, что это действительно может быть так, составив первую точную трехмерную карту этой «галактической пустыни», используя данные, собранные сотнями астрономов в рамках проекта Cosmicflows-3.

Карта «космической пустыни», внутри которой находится Млечный Путь.

Эта инициатива была создана Тулли и его единомышленниками несколько лет назад с одной простой целью — максимально точно измерить расстояния до бесчисленного множества близлежащих галактик, их скоплений и других сгустков материи. Объединяя эти данные, астрономы постепенно конструировали «трехмерную» карту окрестностей Галактики и всей «пустыни» в целом.

В общей сложности, ученые вычислили положение свыше 18 тысяч ее соседей, расположенных в трех миллионах световых лет от Млечного Пути, а также других объектов, таких как крупные облака газа. Эти данные они обработали при помощи компьютерного алгоритма, который вычислил типичную плотность материи в разных уголках «пустыни» и нащупал ее точные границы.

Эта трехмерная карта, в свою очередь, позволила ученым подтвердить их прошлые выкладки и уточнить роль этой зоны пустоты и соседних крупных скоплений галактик в том, почему Млечный Путь и его соседи «разбегаются» быстрее, чем другие уголки Вселенной.

В частности, притяжение соседнего скопления в созвездии Девы заставляет нашу Галактику двигаться на 300 километров в секунду быстрее, что сопоставимо по силе с «выталкивающим» эффектом, который порождает расширение границ самой «космической пустыни». В сумме их совокупный эффект фактически полностью объясняет это расхождение, заключает Тулли.