Наш космический дом устроен сложнее, чем казалось. Астрономы давно заметили три странности в ближайших окрестностях Млечного Пути. Первая — Местный слой. Все ближайшие крупные галактики, включая Андромеду, выстроены в удивительно плоскую, блинообразную структуру. Вторая — Местная пустота. Рядом с этим слоем находится обширная область пространства, где галактик почти нет, и они разбегаются от нас с необычной скоростью. Третья — спокойное течение Хаббла. Вселенная расширяется, но в нашем локальном объеме это расширение происходит на удивление плавно и регулярно, без сильных гравитационных искажений, которые должны были бы создавать массивные Млечный Путь и Андромеда.
Группа под руководством Эвуда Вемпе из Университета Гронингена решила разобраться в этих аномалиях. Ученые взяли данные о движении 31 изолированной галактики (собранные за десятилетия наблюдений) и запустили моделирование, начиная с ранней Вселенной. В качестве исходного распределения масс использовали данные реликтового излучения.
Модель дала результат, только если масса в локальной Вселенной сконцентрирована особым образом — в виде плоского листа толщиной до 10 мегапарсек (около 30 миллионов световых лет), с пустотами сверху и снизу.
Такая конфигурация идеально объясняет все три загадки:
- Местный слой галактик — это просто видимое проявление underlying слоя темной материи. Галактики концентрируются там, где много массы.
- Пустоты по бокам — естественный результат гравитационного притяжения листа, который вытянул материю из окружающего пространства.
- Спокойное течение Хаббла возникает потому, что геометрия этого слоя уменьшает гравитационное притяжение внутрь, к Местной группе, позволяя внешним галактикам расширяться более равномерно.
Важно, что для объяснения не потребовалось привлекать новую физику. Модель полностью укладывается в стандартную космологическую модель ΛCDM (Лямбда-CDM) с холодной темной материей. Существование таких слоев в космической паутине предсказывалось и раньше, но теперь мы видим, что они буквально окружают нас.
Мы изучаем все возможные локальные конфигурации ранней Вселенной, которые в конечном итоге могли бы привести к образованию Местной группы. Замечательно, что теперь у нас есть модель, которая, с одной стороны, согласуется с существующей космологической моделью, а с другой — с динамикой нашей локальной среды.
— говорит Вемпе.
Млечный Путь не одинок и не случаен. Он — часть огромной, плоской, темной структуры, скрытой от прямого наблюдения, но проявляющей себя через движения галактик. И эта структура диктует правила игры в нашем ближайшем космическом окружении.
