В космических пустотах обнаружены группы галактик: что это меняет в нашем понимании Вселенной?

Космические пустоты, или войды, долгое время считались практически безжизненными областями — огромными «дырами» размером в десятки мегапарсек, где галактики встречаются крайне редко и, как правило, поодиночке. Однако новые наблюдения рисуют совсем другую картину. Астрономы из Испании, проанализировав данные каталога галактик, обнаружили внутри 170 войдов локальной Вселенной более тысячи групп, состоящих из нескольких галактик, связанных гравитацией.

Как нашли невидимые структуры

Для поиска групп ученые использовали алгоритм, объединяющий объекты, расположенные близко друг к другу на небе и обладающие схожими скоростями движения вдоль луча зрения. Такой подход позволил выделить системы, которые потенциально удерживаются собственной гравитацией. В результате внутри войдов были идентифицированы не только одиночные галактики, но и целые группы — от компактных до разреженных. Чтобы оценить их свойства, исследователи ввели понятие эффективного радиуса, отражающего типичные расстояния между галактиками в группе. Чем меньше этот радиус, тем более «собранной» является система.

Динамическое состояние групп определяли по разбросу скоростей галактик. Если скорости заметно различались, это указывало на более сильное гравитационное удержание, что обычно связано с более массивным гало темной материи. Оказалось, что группы в войдах в среднем более разрежены и динамически «молоды», чем их аналоги в плотных скоплениях и филаментах космической паутины. При этом их масса растет с числом галактик, но зависимость довольно слабая — многие группы еще не достигли равновесия.

Почему это важно для космологии

Ранее считалось, что в войдах гравитационно связанные структуры почти не формируются из-за крайне низкой плотности вещества. Новые результаты показывают, что это не так. Группы галактик встречаются внутри пустот практически везде, и их наличие не зависит от общей плотности региона. Чем больше галактик в войде, тем больше там групп, но свойства последних остаются схожими. Это говорит о том, что формирование таких систем происходит достаточно локально, а глобальная «заполненность» пустоты почти не влияет на их характеристики.

Авторы работы, опубликованной на сервере препринтов Корнеллского университета, подчеркивают, что войды — не полностью пустые регионы, а среда, где продолжается формирование структур, пусть и в замедленном и разреженном режиме. Эти группы позволяют проверить, как окружающая среда влияет на рост космических структур и распределение темной материи там, где вещества очень мало. В будущем ученые надеются изучить такие системы подробнее, чтобы уточнить модели эволюции Вселенной.