Радио астрономы обнаружили во вселенной самую большую
чёрную дыру. Пустота, которая размером почти миллиард световых лет в поперечнике, сочетает нормальную и тёмную материи. Это создает научную проблему в теории формирования крупномасштабной структуры Вселенной.
Лоуренс Рудник и его коллеги из Университета Миннесоты в Миннеаполисе, США, наткнулись на пустоту случайно. Команда Рудника изучала данные радиотелескопа Very Large Array, который находится в Нью-Мексико, а также в США. Холодное пятно значилось в списке необъяснимых аномалий на карте космического микроволнового фона (CMB), созданной WMAP спутника НАСА.
Фотоны реликтового излучения, приходящие из космоса в направлении созвездия Эридана оказались холоднее, чем ожидалось.
Команда Рудника начала искать радиоисточники, такие как радиоотклики галактик и квазаров в направлении холодного пятна. Радиоисточники отслеживают распределение массы во Вселенной. Они являются маяками для обнаружения галактик, скоплений галактик и темной материи. Команда ученых была в шоке. Они до этого не наблюдали такую дыру, которая в поперечнике составляет около 280 мегапарсек или около миллиарда световых лет в диаметре. Радиоисточники подтверждают, что нет в этой области никаких галактик или кластеров, а также тот факт, что CMB излучает холодные фотоны, что предполагает нехватку в этом регионе темной материи.
Пустота, которая находится от 6 млрд до 10 млрд световых лет от Земли, значительно больше, чем любая другая найденная раньше. До сих пор оптические исследования не обнаруживали пустоты размером более 80 мегапарсек. Новая дыра в 40 раз больше по объему, чем предыдущий рекордсмен. Рудник объяснил, что его команда могла пропустить эту пустоту, просто потому, что они не изучают достаточно большие объемы (панорамные исследования). Он считает, что пустота является подтверждением того, что тёмная энергия находится в процессе формирования Вселенной. Обычно, когда фотоны CMB проходят через гравитационные тоннели (колодцы), созданные в сверхскоплениях галактик, они сначала получают энергию, когда падают в колодец, но теряют энергию, когда выбираются из него.
Из-за тёмной энергии расширение Вселенной постоянно ускоряется, что приводит к расширению сверхскоплений. Таким образом, фотоны выходят из такой области относительно легко и с большим количеством энергии, чем они имели, когда попадали в гравитационную яму. Фотоны, проходящие через пустоту, на самом деле теряют энергию и в конечном итоге становятся холоднее, чем, если бы они пролетали через серию суперкластеров. Так как CMB является остатком от излучения после Большого взрыва, некоторые космологи считают, что холодное пятно является проблемой в теории образования ранней Вселенной. Но команда Рудника предполагает, что пустота могла быть создана через миллиарды лет после Большого Взрыва. Компьютерное моделирование, которое воссоздает образование кластеров и суперкластеров никогда не предполагало пустоты такого размера. Это может быть потому, что ученые не моделировали достаточно больших объёмов Вселенной, чтобы увидеть такую пустоту, подытожил Рудник. Однако вопрос остается открытым, будет ли это открытие создавать проблемы в современной теории формирования структуры Вселенной.