Мы живем в бесконечном пространстве, поэтому всегда интересно узнать, как выглядят структура и масштабы Вселенной. Глобальная вселенская структура представляет собою пустоты и волокна, которые можно разбить на сверхскопления, скопления, галактические группы, а уже в конце и сами галактики. Если снова уменьшать масштабы, то рассмотрим и звезды (Солнце – одна из них).

Если вы осознаете, как выглядит эта иерархия, то можете лучше понять, какую роль играет каждый названый элемент в структуре Вселенной. К примеру, если мы проникнем еще дальше, то заметим, что молекулы делятся на атомы, а те на электроны, протоны и нейтроны. Последние два также трансформируются в кварки. Но это маленькие элементы. А что делать с гигантскими? Что собою представляют сверхскопления, пустоты и волокна? Будем двигаться от маленького к большому. 

Существуют одиночные галактики, но большинство предпочитают располагаться группами. Обычно это 50 галактик, занимающих в диаметре 6 миллионов световых лет. Группа Млечного Пути насчитывает более 40 галактик.

Скопления – это области с 50-1000 галактиками, достигающих размеров в 2-10 мегапарсек (диаметр). Интересно отметить, что их скорости невероятно велики, а значит, должны преодолевать гравитацию. Но они все же держатся вместе.

Обсуждения темной материи появляется на этапе рассмотрения именно галактических скоплений. Полагают, что она создает ту силу, которая не позволяет галактикам разойтись в разные стороны. Иногда группы также объединяются, чтобы сформировать сверхскопление. Это одни из крупнейших структур Вселенной. 

Современные приборы все еще недостаточно мощные, чтобы увеличивать изображения. Сейчас мы можем рассмотреть два компонента. Нитевидные структуры – состоят из изолированных галактик, групп, скоплений и сверхскоплений. А также пустоты – гигантские пустые пузыри. 

Великая стена Слоуна является гигантским галактическим филаментом, состоящим из нескольких сверхскоплений, распределяющихся по Вселенной, как щупальца гигантского осьминога. Благодаря своей длине в 1,4 миллиарда световых лет, «стена» когда-то считалась самым большим объектом во Вселенной.

Сама Великая стена Слоуна не так изучена, как сверхскполения, которые находится внутри нее. Некоторые из этих сверхскоплений интересны сами по себе и заслуживают отдельного упоминания. Одно, например, имеет ядро из галактик, которые вместе со стороны выглядят как гигантские усики. Другое сверхскопление имеет очень высокий уровень взаимодействия галактик, многие из которых сейчас проходят период слияния.

Наличие «стены» и любых других более крупных объектов создает новые вопросы о загадках Вселенной. Их существование противоречит космологическому принципу, который теоретически ограничивает то, насколько большими могут быть объекты во Вселенной. Согласно этому принципу, законы Вселенной не позволяют существовать объектам размером более 1,2 миллиарда световых лет. Однако объекты подобные Великой стене Слоуна полностью противоречат этому мнению.

Великая стена Сло́уна (англ. Sloan Great Wall) – комплекс сверхскоплений галактик, простирающийся более чем на миллиард световых лет. Представляет собой плоскую структуру из галактик и пустот, третью по размеру из известных подобных структур во Вселенной (была первой до обнаружения в 2013 году Великой стены Геркулес – Северная Корона).

В длину «стена» простирается на 1,37 миллиарда световых лет. Располагается она приблизительно на расстоянии 1,2 миллиарда световых лет от Земли.

Великая стена Слоуна в 2,74 раза больше Великой стены CfA2, предыдущего рекордсмена по протяжённости. Радиусом она 1,38 миллиардов световых лет, что составляет примерно 1/6 от диаметра наблюдаемой Вселенной. Расположена в самой плотной области структур Вселенной, за ней следует Сверхскопление Девы – Волос Вероники (SCL 111).

Об открытии Великой стены Слоуна было об’явлено 20 октября 2003 года ученими Дж.Ричардом Готтом и Марио Юричем из Принстонского университета. Это открытие было сделано благодаря данням Слоановского цифрового небесного обзора (SDSS).

В 1934 году генеральный директор крупнейшей корпорации в США – General Motors, Альфред Слоун, основал одноименный благотворительный фонд. Благодаря этому фонду был открыт масштабный проект по изучению дальних звезд и галактик, получивший название Sloan Digital Sky Survey (рус. Слоуновский цифровой небесный обзор). При помощи данных, собранных 2,5-метровым телескопом SDSS, располагающемся в обсерватории Апачи-Пойнт (Нью-Мексико) 20 октября 2003 года было совершено удивительное открытие в области астрономии и астрофизики. Пристонские астрономы Джон Ричард Готт и Марио Юрич обнаружили на небосводе громадную структуру, которая была названа Великой стеной Слоуна (Sloan Great Wall).

На примере двух сверхскоплений SCl 126 (наибольшее в SGW) и SCl 111 ученые определили, что образование различных частей стены происходило различными способами и каждая составная имеет свою несвязанную историю. К примеру, упомянутые сверхскопления заметно различаются по форме и галактическому составу. Центральная область SCl 126 насыщена так называемыми красными галактиками, процент которых в SCl 111 значительно меньше. Еще одним аргументом является тот факт, что в сердцевине SCl 126 скорости эллиптических красных галактик превышают скорости спиральных, а в его дальних участках и сверхскоплении SCl 111 наблюдается обратный эффект.

Учитывая перечисленные феномены, а также другие результаты исследований ученые пришли к выводу, что многие составные части Великой стены Слоуна не просто формировались независимо друг от друга, но также и совсем не связаны гравитационными силами. Однако все эти выводы лишь все более подталкивают астрономов, астрофизиков и космологов на изучение таких крупномасштабных структур нашего мира, с целью понять их конструкцию и формирование Вселенной в целом.

Благодаря современному транспорту и глобальным коммуникациям наша планета уже давно не кажется нам большой, а за последние десятилетия и размеры Солнечной системы перестали смущать человечество, привыкшее к полетам автоматических межпланетных станций. Пространство, охватываемое нашей Галактикой, воспринимается сознанием уже гораздо труднее. Если бы мы имели возможность увидеть ее целиком, со стороны, то и не различили бы крохотного, микроскопического Солнца. Ну, а как осознать размеры объекта, в пределах которого отдельная галактика будет казаться мельчайшей пылинкой?

Ярким примером такого гигантского образования космологического масштаба является так называемая Великая стена Слоуна – один из крупнейших известных на сегодняшний день комплексов, сформированных галактическими сверхскоплениями. Структурная иерархия Вселенной Начинать рассмотрение структурных уровней Вселенной целесообразнее всего с галактик – достаточно крупных, массивных систем. Именно с масштаба галактик начинает проявлять себя такой важнейший космологический фактор, как темное (небарионное) вещество. Галактики, как правило, объединяются в группы и скопления – устойчивые, гравитационно связанные системы с размерами порядка 107 световых лет. Скопления могут содержать до сотен элементов, но структурируются обычно одной или несколькими гигантскими галактиками. Следующий уровень – это сверхскопления, диаметры которых на порядок больше. Ранее считалось, что они совершенно не связаны гравитационно, и их компоненты подчиняются только космологическому расширению Вселенной. Однако внутри сверхскоплений обнаружены течения, направленные к областям повышенной концентрации массы, – аттракторам.

И, наконец, высший уровень – галактические филаменты: волокна, нити, стены. Это объединения сверхскоплений, и, несмотря на участие последних в хаббловском потоке, в пределах нитей и стен тоже явно существуют локальные центры масс и внутреннее движение. В число таких ассоциаций входит и Великая стена Слоуна. Но видимое, барионное вещество не может служить основой крупномасштабной структуры – его слишком мало. Распределение галактик по скоплениям, сверхскоплениям, нитям и стенам всего лишь отражает «каркас», созданный потоками и узлами концентрации темного, невидимого вещества.

В 2003 году астрономы из Принстона Дж. Р. Готт и М. Юрич с коллегами, изучавшие данные Слоуновского цифрового обзора неба (SDSS), объявили об открытии чрезвычайно масштабного галактического комплекса – стены, в составе которой наличествуют несколько гигантских сверхскоплений. Структура получила имя в честь основателя фонда, из средств которого финансировался проект. Иногда ее также называют Великой стеной SDSS. Новооткрытый объект сразу же стал рекордсменом по протяженности. Приблизительные оценки дают величину в несколько десятков тысяч галактик Великой стены Слоуна. И сейчас, после открытия более крупных структур, она остается одним из величайших феноменов Вселенной.

Стена представляет собой вытянутое образование сложной конфигурации с поперечным сечением, близким по форме к эллипсу, сильно сплюснутому по малой оси. Она протянулась на 1,38 миллиарда световых лет через области созвездий Ворона, Гидры и Центавра. От нас ее отделяет среднее расстояние чуть более миллиарда световых лет. 

Может показаться, что такой гигантский комплекс, простирающийся на значительную часть неба, изучать довольно просто. Конечно, это не так. Любая область неба заполнена источниками излучения, удаленными на различные расстояния, и большинство из них нужно исключить. Выборка галактик для интересующей нас стены – это объекты с красными смещениями в интервале от 0,04 до 0,12.

Особенности строения Структуру Стены исследуют по пространственному распределению ее элементов, типам галактик, населяющих скопления и сверхскопления в ее составе, по спектрам этих галактик, отражающим их возраст, особенности движения и прочие характеристики. В настоящее время лучше всего изучены два сверхскопления галактик Великой стены Слоуна: SCl 111 и SCl 136 (крупнейшее). Известно, что они существенно отличаются друг от друга по строению, форме, плотности, а также по типам и динамике галактик. Это явно свидетельствует о различном происхождении и путях развития сверхскоплений. Более мелкие сверхскопления тоже имеют заметные несходства. Возможно, столь четкая дифференциация компонентов гигантской стены отражает случайность их совместного нахождения, и Великая стена SDSS вовсе не является единым, связным образованием.

Конфликт с теорией С огромным размером Великой стены Слоуна и еще более масштабных объектов, открытых не так давно, связана важная проблема. Дело в том, что существование настолько протяженных структур вступает в противоречие с космологическим принципом. Согласно этому принципу, Вселенная на масштабах свыше 250–300 миллионов световых лет должна проявлять однородное и изотропное распределение материи. Хорошим доказательством его служит высокая степень изотропии реликтового излучения. Пока неясно, как будет решена эта задача. Вполне возможно, что она разрешима в рамках современной космологической модели, успешно объясняющей большинство наблюдаемых свойств нашей Вселенной в их взаимосвязи.

Космология – активно развивающаяся наука, успех которой связан, с одной стороны, с новейшими методами наблюдений и обработки данных, и, с другой, – с передним краем теоретической физики. Дальнейшие исследования, несомненно, прояснят вопрос, поставленный перед ней Великой стеной Слоуна и подобными ей феноменами, но и, конечно же, выдвинут новые, не менее интригующие.