Вселенная не гладкая, а как паутина: вакуум Бутса показывает самый пугающе редкий провал

Пустота во Вселенной — это область, где плотность материи заметно ниже привычной: обычно речь идёт о значениях меньше одной десятой от средней. Галактики чаще собираются в группы, скопления и сверхскопления, а между ними остаются "провалы" — гигантские пространства, где видимых объектов крайне мало.

Фото: Generated by AI (DALL·E 3 by OpenAI) is licensed under Free for commercial use (OpenAI License)

Глубокий космос

Такая картина возникает из-за гравитации: со временем более плотные участки притягивают к себе вещество и усиливают контраст, а соседние зоны постепенно "обедневают". Однако чем крупнее пустота, тем сложнее объяснить её формирование только этим механизмом. Об этом сообщает Atlas of the Universe.

Вакуум Бутса: что о нём известно

Вакуум Бутса обнаружили в 1981 году. Его диаметр оценивают примерно в 250 миллионов световых лет, а центр находится примерно в 700 миллионах световых лет от Земли. Долгое время внутри этой области находили лишь около 24 галактик — настолько мало, что пустоту нередко называли "очень пустой".

Астроном Грег Олдеринг из Университета Миннесоты иллюстрировал масштаб проблемы так: если бы Млечный Путь оказался в центре вакуума Бутса, мы могли бы не узнать о существовании других галактик вплоть до 1960-х годов.

Почему учёным было трудно "принять" такую пустоту

Теоретики долго спорили, может ли столь огромный объём успеть разрядиться за возраст Вселенной: по их мнению, времени могло не хватить, чтобы гравитационное "перетягивание" вещества создало дыру такого размера. Отсюда появились ранние версии, что вакуум на самом деле не пуст, а заполнен чем-то трудновидимым — например, очень слабыми галактиками или невидимой массой.

Позднее исследователи, аккуратно измеряя расстояния до сотен галактик между нами и областью Бутса, обнаружили внутри пустоты ещё около 50 галактик. На фоне гигантских размеров это всё равно немного, но уже достаточно, чтобы уточнять сценарии её происхождения и сравнивать наблюдения с компьютерными моделями, которые уверенно объясняют рождение более мелких пустот.

Новая идея: "слияние пузырей" вместо одной гигантской пустоты

По наблюдениям Олдеринга и его коллег, найденные галактики распределены не хаотично: часть из них, похоже, образует вытянутую "трубчатую" структуру, уходящую примерно на половину пустоты. Это натолкнуло на альтернативное объяснение: вакуум Бутса мог появиться как результат слияния двух или нескольких меньших пустот — примерно так же, как мелкие мыльные пузыри соединяются в один большой.

В этой логике "трубка" галактик может быть остатком бывшей границы между прежними пустотами. Эти объекты оказались как бы "заперты" внутри супервакуума, и не исключено, что со временем структура будет меняться.

Сравнение: вакуум Бутса и более обычные пустоты

Вакуум Бутса часто воспринимают как исключение из правил из-за масштаба и малого числа галактик внутри. Более типичные пустоты встречаются гораздо чаще, обычно имеют меньшие размеры и легче "вписываются" в модели роста структуры Вселенной.

Бутс при этом полезен как крайний пример: он заставляет проверять, могут ли большие пустоты формироваться из нескольких меньших и какие "следы" должны оставаться на их границах.