Расширяющаяся Вселенная. Скопления галактик.

Галактики редко бывают одиночными. 90 процентов галактик концентрируются в скопления, в которые входят от десятков до нескольких тысяч членов. Средний диаметр скопления галактик 5 Мпк, среднее число галактик в скоплении – 130.

В Местную группу галактик, размеры которой 1,5 Мпк, входит наша Галактика, Туманность Андромеды M31, Туманность Треугольника M33, Большое Магелланово Облако (БМО), Малое Магелланово Облако (ММО), неправильные галактики NGC 6822, IC 1613, карликовые галактики – всего около сорока галактик, связанных взаимной гравитацией. Согласно последним исследованиям Местная группа движется со скоростью 635 км/с относительно соседних скоплений.

Скопления сферической формы, состоящие из тысяч галактик, называются регулярными. В них чаще всего встречаются эллиптические галактики. Как правило, они являются сильными радиоисточниками. Одним из самых больших скоплений, содержащим 40 000 галактик, является скопление в созвездии Волосы Вероники. Оно находится от нас на расстоянии 100 Мпк. Скопление занимает на небе область диаметром около 10°, а его размеры достигают десяти миллионов световых лет.

В иррегулярных скоплениях много спиральных галактик, но общее число галактик значительно меньше по сравнению с регулярными скоплениями.

Одно из них – скопление в созвездии Девы, находящееся в 15 Мпк от Местной группы. Скопление Девы огромно: оно покрывает участок неба, в 200 раз превышающий площадь, занимаемую Луной. Одна только эллиптическая галактика M87 из этого скопления по размеру сравнима с нашей Местной группой.

Наивысшая плотность галактик наблюдается в центральных областях крупных скоплений. Галактики здесь часто сталкиваются. Конечно, расстояния между звездами огромны, и при столкновении двух галактик звезды одной из них свободно проходят между звездами другой. Однако галактики притягивают друг друга, звезды сходят с орбит; в некоторых случаях галактики сливаются.

Пространство между галактиками заполнено газом, температура которого более десяти миллионов кельвинов. В среднем на каждый кубический дециметр пространства приходится всего один атом, однако в связи с огромным объемом скопления полная масса газа сопоставима с массой всех галактик скопления.

Чтобы столь горячий газ не покидал скопление, его должна удерживать большая сила тяготения. По оценкам ученых суммарного гравитационного поля всех галактик для этого не достаточно. Необходимо предположить, что существует так называемая скрытая масса. К этому же выводу можно прийти, рассматривая устойчивость самих скоплений: скорости отдельных галактик настолько высоки, что без скрытой массы они разлетелись бы в разные стороны.

Скопления галактик, по-видимому, самые крупные устойчивые системы во Вселенной. Области повышенной концентрации скоплений галактик чередуются с пустотами в сотни миллионов световых лет. Местная группа (вместе с сотнями других скоплений) также расположена в сверхскоплении, центр масс которого находится в созвездии Девы. Другое сверхскопление находится в созвездии Геркулеса на расстоянии около 700 миллионов световых лет.

На трехмерных картах северной части неба хорошо заметна подобная структура, имеющая размеры 50×30×5 Мпк, названная Великой стеной. Похожее образование обнаружено и в южной части неба. Ячеистая структура Вселенной отражает картину распределения вещества в эпоху, когда галактик еще не существовало.