Великий аттрактор — это область повышенной концентрации массы в межгалактическом пространстве, расположенная на расстоянии примерно 150–250 миллионов световых лет в направлении созвездия Наугольника. Она создаёт заметное гравитационное поле, которое влияет на движение галактик в большом участке локальной Вселенной, включая Местную группу, к которой принадлежит Млечный Путь.
Это не отдельный компактный объект и не чёрная дыра, а широкая зона, где суммарное действие галактических скоплений, филаментов и тёмной материи формирует минимум гравитационного потенциала. Наблюдения показывают, что галактики в этой окрестности имеют дополнительные скорости, которые отклоняются от ожидаемого по закону Хаббла расширения Вселенной.
Великий аттрактор является центральной точкой схождения потоков вещества в сверхскоплении Ланиакея — структуре диаметром около 500 миллионов световых лет, которая содержит примерно 100 тысяч галактик. В то же время сама Ланиакея движется в направлении ещё более массивного сверхскопления Шепли, расположенного дальше в том же секторе неба.
Что представляет собой великий аттрактор
Астрономы определяют великий аттрактор через анализ пекулярных скоростей — отклонений движения галактик от чисто космологического расширения. В системе координат, связанной с реликтовым излучением, Местная группа движется со скоростью порядка 600 км/с в направлении этой области. Отклонения отдельных галактик и скоплений достигают нескольких сотен километров в секунду в обе стороны от среднего потока Хаббла.
Такое согласованное течение на масштабах десятков и сотен мегапарсеков возникает только тогда, когда в определённом объёме сосредоточена значительная избыточная масса. Ранние оценки давали для региона великого аттрактора массу около 1016 масс Солнца. Более поздние исследования, которые учитывали эффект Мальмквиста и вклад более удалённых структур, снизили вклад именно этой зоны, но подтвердили, что она остаётся одним из ключевых гравитационных центров локальной Вселенной.
Основную долю массы составляет тёмная материя. Видимые галактики и горячий газ в скоплениях обеспечивают лишь меньшую часть гравитационного потенциала. Именно поэтому прямые оптические наблюдения долго не давали полной картины, а влияние проявлялось через кинематику окружающих систем.
История открытия и первые наблюдения
Первые признаки отклонения от однородного расширения появились ещё в 1970-х годах в работах, связанных с диполем реликтового излучения и эффектом Рубин–Форда. Систематическое исследование начала группа из семи астрономов, позже названная «Семь самураев». В неё входили Дэвид Бернстайн, Роджер Дэвис, Алан Дресслер, Сандра Фабер, Дональд Линден-Белл, Роберто Терлевич и Гэри Вегнер.
Они измерили расстояния до примерно 400 эллиптических галактик с помощью соотношения Dn–σ и сопоставили их с красными смещениями. В 1986 году результаты показали, что на масштабах до нескольких тысяч километров в секунду существует согласованный поток в направлении созвездий Центавра и Наугольника. Алан Дресслер предложил название «Great Attractor» — великий аттрактор, которое закрепилось в литературе.
Дальнейшие инфракрасные и радионаблюдения, а также рентгеновские обзоры в 1990-х годах позволили идентифицировать в этой зоне массивное скопление галактик Abell 3627 (скопление Норма). Оно расположено на расстоянии около 220 миллионов световых лет и имеет динамическую массу порядка 1015 масс Солнца, что делает его одним из самых массивных известных скоплений в близкой Вселенной.
Расположение и трудности наблюдений
Центр области великого аттрактора лежит в направлении созвездия Наугольника (Norma) и Южного Треугольника, на галактических координатах примерно долгота 307° и широта 9°. Этот участок неба попадает в зону избегания — полосу вдоль плоскости Млечного Пути, где пыль, газ и многочисленные звёзды сильно поглощают видимый свет. Из-за этого оптические каталоги долго недоучитывали галактики за диском нашей Галактики.
Для преодоления поглощения используют инфракрасные, радио- и рентгеновские наблюдения. Горячий газ в скоплениях излучает в рентгене, нейтральный водород даёт линию 21 см, а инфракрасный свет проходит сквозь пыль лучше видимого диапазона。正是这些方法 позволили обнаружить скопление Норма и окружающую стену Норма — филамент, который соединяет несколько скоплений и простирается в плоскости галактического экватора.
Без многочастотных наблюдений великий аттрактор оставался бы лишь кинематической аномалией, а не пространственной структурой с известными компонентами.
Масса, состав и роль скопления Норма
Суммарная масса области великого аттрактора оценивается в несколько раз 1016 масс Солнца, хотя точное значение зависит от радиуса, в пределах которого её учитывают, и от модели распределения тёмной материи. Скопление Норма обеспечивает значительную, но не всю часть этого потенциала. Его масса около 1015 масс Солнца делает его доминирующим узлом, однако вокруг него существуют дополнительные скопления, группы и филаменты, которые вместе формируют более широкую гравитационную яму.
Видимая материя — звёзды, галактики и горячий межгалактический газ — составляет меньшую долю. Остальное приходится на тёмную материю, чьё присутствие определяют через динамику галактик и через гравитационное линзирование, где это возможно. В скоплении Норма наблюдаются также явления, типичные для массивных скоплений: взаимодействие галактик с внутрископленческой средой, «медузоподобные» хвосты газа (как у галактики ESO 137-001) и высокая рентгеновская светимость.
Более поздние работы показали, что одного великого аттрактора недостаточно для полного объяснения движения Местной группы. Значительный вклад даёт более удалённое сверхскопление Шепли, расположенное в том же общем направлении, но на большем расстоянии. Таким образом, великий аттрактор является локальным максимумом плотности, который сам участвует в большем потоке.
Связь со сверхскоплением Ланиакея
В 2014 году группа под руководством Брента Талли определила сверхскопление Ланиакея как бассейн притяжения — объём, в котором реконструированные пекулярные скорости галактик сходятся к общей области. Границы провели по аналогии с водоразделом: потоки внутри бассейна направлены к великому аттрактору, а за его пределами — уходят. Диаметр структуры составляет около 500 миллионов световых лет, а количество галактик — примерно 100 тысяч.
В состав Ланиакеи входят сверхскопления Девы, Гидра–Центавр, Павлин–Индеец и другие филаменты. Великий аттрактор выступает как точка схождения этих потоков. Более поздние реконструкции на основе больших каталогов, в частности Cosmicflows-4, указывают, что Ланиакея может не быть полностью независимым бассейном, а частично принадлежать к большей структуре, связанной с концентрацией Шепли.
Сверхскопления не являются гравитационно связанными системами в том же смысле, что скопления галактик. Тёмная энергия ускоряет расширение Вселенной, поэтому на больших масштабах гравитационное притяжение в конечном счёте уступает отталкиванию. Влияние великого аттрактора на Местную группу сохранится ещё несколько миллиардов лет, после чего относительное движение изменит характер.
| Структура | Характерный размер | Оценка массы (масс Солнца) | Роль относительно великого аттрактора |
|---|---|---|---|
| Скопление Норма (Abell 3627) | ~2 Мпк (диаметр Абелла) | ~1015 | Ближайший массивный узел в центре области |
| Область великого аттрактора | десятки Мпк | ~1016 | Локальный минимум потенциала, точка схождения потоков |
| Сверхскопление Ланиакея | ~160 Мпк (~500 млн св. л.) | ~1017 | Бассейн притяжения, центрированный на великом аттракторе |
| Сверхскопление Шепли | сотни Мпк | больше Ланиакеи | Более удалённый центр, к которому движется Ланиакея |
Данные о размерах и массах приведены согласно обобщениям из Википедии и обзорных работ по космографии; точные значения зависят от выбранного радиуса и космологических параметров.
Влияние на движение Местной группы и современные данные
Местная группа, которая включает Млечный Путь, Андромеду и десятки меньших галактик, участвует в общем потоке в направлении великого аттрактора. Скорость относительно системы отсчёта реликтового излучения составляет около 600 км/с. В то же время отдельные измерения показывают, что на меньших масштабах доминируют более близкие структуры — скопление Девы и окружающие филаменты, — тогда как великий аттрактор проявляется на промежуточных расстояниях.
В 2026 году появились работы, которые использовали метод флуктуаций поверхностной яркости (SBF) для точных расстояний до галактик в диапазоне 2000–5000 км/с. Результаты подтвердили наличие сильного потока, который сходится к нулю на расстоянии примерно 70 Мпк от Местной группы. Это согласуется с классической моделью великого аттрактора диаметром порядка 140 Мпк и с амплитудой и направлением диполя реликтового излучения.
Такие данные уменьшают потребность в гипотезах об очень крупномасштабных «объёмных потоках» на сотнях мегапарсеков, которые трудно согласовать со спектром мощности флуктуаций реликтового излучения в модели ΛCDM. В то же время они не отменяют вклад сверхскопления Шепли на ещё больших расстояниях.
Современные измерения пекулярных скоростей показывают, что основная часть движения Местной группы относительно реликтового излучения объясняется распределением массы в пределах примерно 100 Мпк, где великий аттрактор играет центральную роль.
Интересные факты
- Название «великий аттрактор» появилось в 1986–1987 годах и изначально описывало кинематическую аномалию, а не конкретный объект. Лишь позже её связали со скоплением Норма и стеной Норма.
- Скопление Норма долго оставалось «скрытым» в зоне избегания, несмотря на то что оно является одним из ближайших богатых скоплений. Его систематическое изучение стало возможным благодаря инфракрасным обзорам и рентгеновским спутникам.
- Галактика ESO 137-001 в скоплении Норма демонстрирует протяжённый хвост горячего газа длиной десятки килопарсеков — классический пример «медузоподобной» галактики, которая теряет газ во время движения сквозь внутрископленческую среду.
- Ланиакея получила название от гавайского слова, означающего «необъятные небеса». Границы сверхскопления определены не по видимому распределению галактик, а по направлению их пекулярных скоростей.
- Великий аттрактор сам движется в направлении сверхскопления Шепли. Таким образом, локальный «центр притяжения» является лишь промежуточной точкой в иерархии космических потоков.
Реконструкции поля скоростей продолжают уточняться с появлением новых каталогов расстояний и красных смещений. Методы вроде флуктуаций поверхностной яркости, фундаментальной плоскости и соотношения Талли–Фишера дают независимые оценки, которые постепенно сужают неопределённость в массе и геометрии области великого аттрактора. Каждое новое измерение добавляет детали к карте локальной Вселенной, где гравитация и расширение одновременно формируют наблюдаемые движения галактик.