Изучение реликтового фонового излучения подтверждает этот расчет — его угловые неоднородности как раз соответствуют этому размеру.


И это согласование теории с практикой, а наблюдений реликтового фона — с наблюдениями крупномасштабных элементов Вселенной безмятежно длилось до 2013 года.


А потом дело пошло "все страньше и страньше" (с)

Алиса падает в кроличью нору

Проблема наблюдений крупномасштабной структуры заключается в том, что отдаленные гиперскопления галактик рассмотреть почти невозможно — в них даже крупные галактики видны лишь посредством всяческих ухищрений. Единственное, что в них можно видеть с большого расстояния без специальных методов — это квазары, ибо яркость квазара, как известно, может достигать триллионов (и даже сотен триллионов! Нынешний рекорд — около квадриллиона!) солнечных — особенно, если он удачно ориентирован. В результате мы с большого расстояния уже видим не сверхскопления и гиперскопления галактик, а лишь квазары в них, образующие группы соответственно расположению в скоплении — так называемые большие группы квазаров (LQGs, Large Quasar Groups).

 

И вот летом 2013 года было опубликовано исследование, утверждающее, что 73 квазара на небе группируются в вытянутую линию длиной четыре миллиарда световых лет (Huge LQG, HLQG). Это было неприятно — во-первых, противоречило теории, во-вторых, наблюдения реликтового фона не давали ни малейшего намека на существование в момент рекомбинации неоднородностей подобного масштаба.

 

Дальше — больше. Появилось интригующее известие о том, что 34 квазара, формирующих группу Кловис-Кампусано (CCLQG), имеющую размер около двух миллиардов световых лет, находятся в интригующей близости (менее 1,8 миллиарда световых лет) от указанной выше группы, а в двух градусах от нее на небе находится еще одна группа U1.11 из 38 квазаров длиной 2,2 миллиарда световых лет — так что все это, в принципе, может указывать на существование единой суперструктуры колоссального размера.
Они не являются случайной проекцией разноудаленных квазаров — среднее красное смещение обеих групп практически одинаково, 1,27 и 1,28, что соответствует разности в расстояниях не более трехсот миллионов световых лет (при том, что группы удалены от нас почти на девять миллиардов световых лет).

Трехмерная карта 34 квазаров, формирующих группу Кловис-Кампусано
Трехмерная карта этих групп. Фото: science20.com

Изучение реликтового фона продолжало между тем упорно указывать на то, что неоднородностей подобного масштаба в нем не обнаруживается, так что структурам подобных размеров во Вселенной просто неоткуда взяться - разве что, случайно, потому что волны плотности распространялись случайным образом и где-то они могли "вытянуться" в длинную линию. Увы, рассчитать вероятность такой случайности невозможно — нет данных.

 

А тем временем пытливый разум астрономов не дремал. Квазар — штука, конечно, яркая, но и его с расстояния в десять-двенадцать миллиардов световых лет видно плохо. А разглядеть подряд несколько десятков квазаров с таких расстояний — занятие вообще муторное. А что ярче квазара? Гамма-всплески, ярчайшие кратковременные вспышки, вернее, узконаправленные выбросы вещества, возникающие при взрыве быстровращающихся очень массивных звезд или при слиянии нейтронных звезд. Если луч выброса (джет) направлен прямо на нас, его вообще-то, можно увидеть (в гамма-диапазоне) с любого расстояния и из любого конца наблюдаемой Вселенной. Правда, определить расстояние до гамма-всплеска удается не всегда (это — если говорить очень мягко, вообще же определение расстояния до гамма-всплеска — это редкая удача), зато расположение их определяется с большой точностью.

 

И вот в ноябре 2013 г. статистический анализ распределения гамма-всплесков на небе навел на мысль о том, что в созвездиях Геркулес — Северная Корона плотность гамма-всплесков, а стало быть, и расположения галактик, статистически повышена, причем размер области, в которых эта плотность повышена по сравнению с остальным небом, размахивается на десять миллиардов световых лет. Точнее говоря, 10х7,2 миллиарда световых лет (!).


Гипотетический монстр получил сначала название Великой стены Геркулес — Северная Корона и сразу же задал удивительное количество вопросов. Мало того, что он своими размерами не соответствует ни теории, ни наблюдениям за неоднородностями реликтового фона. Интересно еще и то, что видим мы его в тот момент, когда Вселенной было 3,9 миллиарда лет — при этом в такое время область размером 10 миллиардов световых лет просто не могла сформироваться закономерным образом, потому что ее крайние точки еще не были причинно связаны (не "видели" друг друга — ведь свет от каждой из них мог распространиться всего лишь на 3,9 миллиарда световых лет).

 

Проведенные уже в 2015 году исследования показали, что с учетом всех известных факторов вероятность случайного распределения гамма-всплесков таким несимметричным образом весьма низка. То есть, списать полученный результат на статистическую флуктуацию достаточно сложно.


Заодно, в связи с тем, что это образование выходит за пределы созвездий и Геркулеса, и Северной Короны, для него предложено труднопереводимое название NQ2-NQ4 GRB overdensity (область повышенной плотности гамма-всплесков в квадрантах NQ2-NQ4) или, точнее и со средневековой пышностью, "unnamed galaxy supercluster corresponding to the NQ2-NQ4 GRB overdensity".
При этом вскоре после выхода первой работы, посвященной обнаружению пресловутого NQ2-NQ4 GRBO, был опубликован очередной результат изучения реликтового фона с большей точностью. Неоднородностей подобного масштаба в нем никак не обнаруживается.


Конечно, эта структура могла бы быть случайным объединением нескольких гиперскоплений (случайным наложением нескольких ранних акустических волн) - но это выглядит не слишком вероятным.


А уже в июле 2015 года еще одна группа исследователей сообщила, что по данным наблюдений распределения все тех же гамма-всплесков, между z=0,78 и z=0,86 расположена еще одна суперструктура повышенной плотности диаметром более пяти с половиной миллиардов световых лет. Структура, якобы, имеет интригующую кольцеобразную форму (собственно, кольцо слегка сплющено и занимает на небе площадь 43 на 30 градусов).

 

На фоне категорических утверждений о том, что изучение реликтового фона подобных сверхкрупных структур просто "не видит", начался поиск возможных причин. Одну из них начали искать в теории струн — в принципе, наблюдаемые объекты чрезмерно большого размера могут быть разъевшимися струнами, (теми самыми, из которых, согласно теории струн, "состоит все"), которые вместо микроскопических размеров приобрели космический масштаб (теория это разрешает) и своей гравитацией притянули к себе и видимую, и темную материю.

Алиса в стране чудес

А тем временем парад гигантов продолжился. Уже осенью 2017 года появились подозрения, что в направлении созвездия Эридана буквально у нас под боком (примерно в трех миллиардов световых лет) находится войд (колоссального размера — диаметром около 1,8 миллиарда световых лет — тоже неприлично большой (войдами называются огромные пустые объемы пространства, окруженные стенами, формируемыми сверхскоплениями и гиперскоплениями галактик Обычные для них размеры — порядка сотен миллионов световых лет, а 1, 2 млрд. световых лет считалось теоретическим пределом). Собственно, обнаруживается он как холодное пятно в реликтовом излучении, но то, что это огромное (пять угловых градусов, при том, что, напомню, видимый угловой размер акустических колебаний в плазме времен формирования реликтового излучения — один градус) холодное пятно в реликтовом фоне обязано своим появлением именно войду необъяснимо гигантских размеров, требует доказательства. Ибо существуют альтернативные версии — вплоть до самых экзотических, таких как отпечаток древнего взаимодействия с одной из параллельных Вселенных или остаток топологического дефекта нашего мира, проявлявшегося в раннюю эпоху (космическая текстура).

 

Впрочем, чем дальше, тем больше находится подтверждений тому, что речь идет именно о колоссальном супервойде.
А вот войд такой величины на разъевшиеся реликтовые струны космологического размера списать уже проблематично... Хотя и это кто-то может попробовать.

 

При всем этом в конце прошлого года наконец появились уточненные данные исследования реликтового излучения. Угловое распределение неоднородностей фона упорно и бесстрастно подтвердило предыдущие результаты. Угловой размер неоднородностей по небу — примерно один градус, что соответствует максимальной современной длине элементов крупномасштабной структуры 1,2 миллиарда световых лет. И не более.

 

Ну, а вишенкой на тортике явилось очередное и крупное исследование распределения галактик на небе. Весьма крупное — в выборке было представлено более 1,3 миллиона галактик на площади 1318 квадратных градусов на красных смещениях от z=0,6 до z=1, то есть, на расстояниях примерно от 5,5 до 8 миллиардов световых лет. И показало оно полное соответствие наблюдаемых фактов теоретической модели — со всеми ее параметрами барионных акустических колебаний, плоской Вселенной и с подтверждением количества темной материи. И, разумеется, со всеми ограничениями на размеры элементов крупномасштабной структуры.

В общем, всю эту историю понимайте как хотите...