Ланиакея — сверхскопление галактик¶

Ланиакея — сверхскопление галактик, включающее Млечный Путь и около 100 тысяч других галактик, а также связанные с ними массы межгалактического газа и тёмной материи. Название происходит от гавайского слова lani («небеса») и akea («необъятный, огромный»). Ланиакея относится к классу крупномасштабных структур Вселенной — сверхскоплений, которые, в свою очередь, объединяются в ещё более крупные образования.

¶История открытия

Представление о Ланиакее было сформулировано в 2014 году международной группой астрономов под руководством Брента Талли (Brent Tully) из Гавайского университета. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature в сентябре 2014 года. Открытие стало возможным благодаря анализу данных о движениях галактик: астрономы изучали не только положение объектов, но и их скорости, что позволило выявить гравитационно связанные структуры.

Ранее считалось, что Млечный Путь входит в состав сверхскопления Девы, однако новые данные показали, что это лишь небольшая часть значительно более крупной структуры. Метод определения границ Ланиакеи основывался на расчёте гравитационного влияния: объекты, которые движутся вместе с центром сверхскопления, относятся к нему, а те, что удаляются, — нет.

¶Характеристики

Ланиакея имеет следующие ключевые параметры:

• Диаметр — около 520 миллионов световых лет.
• Масса — порядка 10¹⁷ масс Солнца.
• Количество галактик — приблизительно 100 тысяч.
• Доля общей массы — около 4 % от массы наблюдаемой Вселенной.

Для сравнения: диаметр сверхскопления Девы, частью которого ранее считался Млечный Путь, составляет около 110 миллионов световых лет, а Ланиакея примерно в 5 раз больше. Сверхскопление включает несколько крупных составляющих: сверхскопление Девы, сверхскопление Гидры-Центавра, сверхскопление Павлина-Индейца и так называемый Великий аттрактор.

¶Структура и состав

Ланиакея не является однородным образованием. Она состоит из множества галактических групп и скоплений, связанных гравитационными силами. Основные компоненты:

¶Сверхскопление Девы

Включает Млечный Путь, галактику Андромеды и около 100 других крупных галактик. Это относительно плотная часть Ланиакеи.

¶Великий аттрактор

Гравитационная аномалия в созвездии Наугольника, притягивающая Млечный Путь и соседние галактики со скоростью около 600 км/с. Именно изучение этого движения позволило выявить Ланиакею.

¶Сверхскопление Гидры-Центавра

Одно из крупнейших скоплений в Ланиакее, расположенное на расстоянии около 150 миллионов световых лет.

¶Сверхскопление Павлина-Индейца

Удалённая часть Ланиакеи, включающая массивные галактики и группы.

¶Гравитационная динамика

Ланиакея не является гравитационно связанной структурой в полном смысле: расширение Вселенной постепенно разносит её составляющие. Однако в пределах локальной области гравитация преобладает над космологическим расширением. Центр притяжения Ланиакеи — область Великого аттрактора, куда направлено движение Млечного Пути.

Астрономы выделяют также «Отталкиватель» (Dipole Repeller) — область пониженной плотности, от которой галактики удаляются. Совместное влияние аттрактора и отталкивателя формирует наблюдаемое движение Млечного Пути.

¶Соседние структуры

Ланиакея граничит с другими сверхскоплениями. Крупнейшее из них — Персей-Рыбы, включающее сверхскопление Персея-Пегаса и цепочку Рыб-Кита. Также выделяют сверхскопление Шапки, Комы и другие. Вместе эти структуры образуют ещё более крупные комплексы, иногда называемые «сверхскоплениями сверхскоплений».

¶Значение для космологии

Открытие Ланиакеи уточнило представления о крупномасштабной структуре Вселенной. Оно показало, что иерархия космических структур продолжается за пределами известных сверхскоплений. Данные о Ланиакее используются для проверки моделей тёмной материи, теории инфляции и распределения вещества в ранней Вселенной.

Кроме того, изучение движения галактик внутри Ланиакеи помогает уточнить значение постоянной Хаббла и параметры космологического расширения.

¶Интересные факты

• Название «Ланиакея» предложил астроном Н. Брент Талли, вдохновлённый гавайской культурой и навигацией по звёздам.
• Млечный Путь расположен на периферии Ланиакеи, а не в её центре.
• Ланиакея — не самая крупная известная структура: за её пределами выделяют ещё более масштабные комплексы, например Великую стену Геркулеса — Северной Короны.
• Свет от противоположного края Ланиакеи идёт к Земле около 520 миллионов лет.

¶Критика и уточнения

Некоторые исследователи отмечают, что границы сверхскоплений определяются условно: критерии принадлежности к структуре зависят от метода расчёта. Так, границы Ланиакеи могут варьироваться в зависимости от используемых моделей гравитационного поля. Это не отменяет существования структуры, но указывает на относительность её описания.

Источники: Tully R. B. et al. «The Laniakea Supercluster of Galaxies» (Nature, 2014); NASA; Гавайский университет; обзорные работы по крупномасштабной структуре Вселенной.