7.3. Поиски Великого аттрактора

Согласно современной космологии материя в ранней Вселенной была распределена достаточно равномерно, а галактики возникли в результате гравитационного сжатия областей, плотность материи внутри которых была незначительно выше средней. С этой точки зрения высокая пекулярная скорость какой-нибудь галактики может быть вызвана исключительно её гравитационным взаимодействием с какой-то большой массой. Но вблизи нашей Местной группы галактик никакой большой массы не наблюдается. И именно поэтому астрономы полагали, что Млечный Путь не может двигаться со скоростью 500 км/с.

Но когда было установлено, что Млечный Путь всё же движется с такой большой скоростью, то возник вопрос о местонахождении огромной массы, которая своим мощным гравитационным полем привела в движение всю нашу Местную группу галактик. Раз этой массы нет поблизости, значит, она находится далеко, а раз она находится далеко, то, значит, она очень большая. Эта гипотетическая гигантская масса получила название «Великий аттрактор».

Сделаем оценку массы Великого аттрактора. Чтобы найти среднее ускорение какого-либо тела, нужно поделить его скорость на время, в течение которого тело приобрело эту скорость. Скорость Местной группы – 500 км/с. В качестве времени, за которое она приобрела эту скорость, можно взять возраст Вселенной: Т_Un  15 млрд. лет  510¹⁷ с. В результате, получаем, что среднее ускорение примерно равно: а_ср  10 ^12 м/с². Учитывая закон Всемирного тяготения получаем значение массы М_ат Великого аттрактора в зависимости от расстояния r_ат до него:

(7.2)

Проделав вычисления в системе СИ, получаем:

М_ат  1,510^2  кг (7.3)

Например, если бы Великий аттрактор находился на расстоянии 10 млн. св. лет от нас (10²³ м), то его масса была бы М_ат  1,510⁴⁴ кг. Это почти в сто раз больше, чем масса всей Местной группы галактик. И на расстояниях 10 млн. св. лет таких огромных масс нет. Следовательно, если Великий аттрактор существует, то он находится значительно дальше, и в этом случае его масса должна возрастать пропорционально квадрату расстояния до него.

В 80-х годах двадцатого века несколько научных групп из разных университетов, институтов и обсерваторий, расположенных по всему миру, интенсивно вели поиски Великого аттрактора. В качестве одного из вероятных кандидатов на эту роль было рассмотрено скопление галактик в созвездии Девы, так как это ближайшее к нам гигантское скопление, состоящее из нескольких тысяч галактик. Однако, как показали наблюдения, центр этого скопления был смещён примерно на 50 от направления движения Местной группы галактик, и поэтому скопление в Деве не могло быть единственной причиной, определяющей скорость Местной группы. Дальнейшие исследования привели к ошеломляющим результатам. Оказалось, что не только наша Местная группа галактик и ближайшие к ней небольшие группы, но и всё Местное сверхскопление галактик, включая гигантское скопление в созвездии Девы, движется с большой скоростью относительно микроволнового фона. Вот как это было прокомментировано в журнале «В мире науки» [57,с.18]:

Однако если такой большой объект, как сверхскопление, обладает заметной пекулярной скоростью, то необходимо было предположить, что Вселенная должна быть неоднородной в очень больших масштабах. Эта возможность в то время представлялась маловероятной, и её никто серьёзно не рассматривал.

Однако дальнейшие независимые исследования подтвердили наличие высокой пекулярной скорости у всего Местного сверхскопления. И ещё острее стал вопрос о гигантской массе, которая вызвала этот крупномасштабный поток галактик. Ведь чем дальше находится Великий аттрактор, тем больше его масса (7.3). А если он расположен на расстоянии 100 млн. св. лет и более, то его масса должна превышать 10¹⁶ М_*! В противном случае он не смог бы разогнать Местное сверхскопление до такой скорости.

Вектор скорости Местного сверхскопления направлен в сторону следующего по удалённости сверхскопления, расположенного в созвездии Гидра и Центавра. Поэтому первоначально астрономы полагали, что именно это сверхскопление и является Великим аттрактором. Вопрос был лишь в том, достаточна ли его масса для этого. Кроме того, необходимо было убедиться, что само сверхскопление Гидра-Центавра покоится относительно реликтового фона. Чтобы выяснить это, группа астрономов из разных стран, используя крупнейшие телескопы США, Чили, Австралии и Южной Америки, в течение пяти лет проводила измерения расстояний и пекулярных скоростей огромного числа галактик, расположенных в объёме диаметром несколько сотен миллионов световых лет. В результате исследований было выяснено, что сверхскопление Гидра-Центавра само движется относительно реликтового фона со скоростью даже большей, чем скорость Местной группы, и поэтому не подходит на роль Великого аттрактора. Кроме того, было обнаружено, что и другие сверхскопления, находящиеся в объёме диаметром сотни миллионов световых лет, также движутся с высокой скоростью относительно реликтового фона примерно в том же направлении.

Таким образом, поиски Великого аттрактора привели к открытию крупномасштабного потока галактик. То есть вместо того чтобы найти гигантскую массу, вызвавшую движение Млечного Пути, астрономы обнаружили, что все гигантские сверхскопления в радиусе сотен миллионов световых лет сами движутся с высокой скоростью примерно в одну сторону под действием неизвестной причины. Смотри, например, статью «Крупномасштабный поток галактик», опубликованную в ноябрьском номере журнала «В мире науки» за 1987 год [57].