Итак, знакомясь с окружающей нас Вселенной, мы прошли путь от планеты Земля до Метагалактики. Чтобы лучше представить себе размер этого пути и соотношение различных ст рукгурных образований во Вселенной, воспользуемся масштабом Шкловского. Уменьшим мысленно земную орбиту до размеров первой боровской орбиты атома водорода (0,5 • 10"8 см).
В этом масштабе 1 пк соответствует 10"3 см. Следовательно, расстояние до бли^сайших звезд будет составлять сотые доли миллиметра. Расс гояние до центра Галактик] i составит 10 см, размер нашей Галактики — 30 см. Расстояние до Туманности Андромеды составить около 7 м, до скопления в Деве — 200 м. Размер среднего скопления галактик будет соответствовать неско [ьким десяткам метров, толщина волокон ячеистой структу ры Метагалактики — 100 м, а линейный размер ячейки — порядка 1 км. Границы наблюдае мой области Вселенной в этом масштабе теряются где-то около 10 км. Таким образом, объем Метагалактики в сотни раз превышает объем ячейки крупномасштабной структуры.
По мере совершенствования астрономических наблюдений с применением все более крупных телескопов границы наблюдаемой Вселенной непрерывно раздвигаются. Может ли этот процесс продолжаться бесконечно? Наблюдая далекие галактики, мы видим их такими, какими они были миллиарды лет тому назад Мы не можем видеть, как они выглядят в настоящее время (ибо для этого мы должны перенестись на несколько миллиардов лет в будущее), потому мы способны из) чать только их прошлое. Таким оЬразом, проникая все дальше и дальше в просторы Вселенной, мы noi ружаемся все глубже и гаубкш в пучину времени, Двигаясь к границам Me гагалактики, мы как бы получаем развертку событий во времени. Это обе гоятельство, как мы увидим ниже, кладет практический предел нашему проникновению в пространство, устанавливает своего рода горизонт, за пределы которого мы проникнуть не можем. Это связано с расширением Вселенной, о котором мы расскажем в с юдующем параграфе.
Рие. 2.1.39. Крупномасштабная структура Метагалактики |
Рассмотрим распределение вещества в Метагалап ике. В малых объемах (малых по сравнению с размером Метагалактики) вещество распределено крайне неравномерно. Действительно, подавляющая часть вещества сосредоточена в звездах, звезды группируются в скопления, образуют различные составляющие (тоскую, сферическую), межзвездное вещество в галактиках также распределено неравномер
но. Сами галактики образуют группы, скопления и сверхскопления. Иное дело в больших масштабах; при осреднении по большим объемам (больше характерного размера ячеистой структуры) средняя плотность вещества остается постоянной[84]. Можно провести следу ющую аналогию. Представим себе некое сложное химическое соединение, молекулы которого равномерно распределены в простран стве. Очевидно, если мы выделим какой либо объем, содержащий достаточное количество молекул, средняя плотность вещества в та ком объеме будет постоянной, независимо от его расположения. Но если мы проникнем внутрь этой молекулы, ситуация изменится коренным образом. В одном из выделенных объемов будут находиться одни атомы (более тяжелые), а в другом — более легкие. Далее, в самих атомах масса распределена крайне неравномерно: подавляющее часть ее сосредоточена в атомном ядре, занимающем ничтожную долю объема атома. Похожая картина наблюдается и для распределения вещества в Метагалактике, где роль «молекул» играют элементы ячеистой структуры.
Однородность Вселенной в больших масштабах — это ее важнейшее свойство, с однородностью связано расширение Вселенной — факт, имеющий ключевое значение для понимания истории ее развития. С расширением Вселенной мы и познакомимся в следующем параграфе.