Космическая паутина: фракталы в устройстве Вселенной ✎ экспресс

Оригинал: "Fractal properties of the cosmic web"
· Jaan Einasto
arXiv:2608.04694v1 · 2026-08-05 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 1 мин
Галактики и пустоты складываются в узор, который повторяет сам себя на разных масштабах.

Ночное небо кажется случайной россыпью звёзд. Но если разглядеть его на огромных расстояниях, хаос исчезает. Галактики собираются в длинные нити и плоские стены, а между ними зияют исполинские пустоты — космические войды. Эту конструкцию называют космической паутиной.

Чтобы описать такую сложную систему, недостаточно просто посмотреть на картинку. Нужен математический инструмент, который улавливает повторяемость узора. В новой работе используется фрактальная размерность — число, показывающее, насколько плотно объекты заполняют пространство. Для обычной линии она равна единице, для гладкой поверхности — двум, а для космической паутины лежит где-то посередине. Автор объясняет, как эту величину извлекают из углового и пространственного распределения галактик, опираясь на стандартную модель ΛCDM (лямбда-си-ди-эм, где лямбда отвечает за тёмную энергию, а холодная тёмная материя — за каркас паутины).

Фрактальная размерность космической паутины меняется с масштабом. На малых расстояниях вещество кучкуется вокруг галактик, а на больших — распределяется почти равномерно, как в надувающемся шаре.

Такой подход связывает два мира: то, что мы видим на плоских снимках неба, и трёхмерную карту, построенную по красным смещениям (сдвигу света в красную сторону из-за расширения Вселенной). Это как измерять форму дерева по его тени и по объёмной кроне одновременно. В итоге рождается не просто картинка, а понимание того, как тёмная материя стягивает обычное вещество в нити, а тёмная энергия расталкивает пустоты, заставляя паутину расти.

Фрактальная размерность побережья Норвегии — около 1.5, а космической паутины — примерно 2.0, то есть она заполняет пространство почти как гладкая поверхность, хотя состоит из отдельных галактик.

Учёные
Fritz ZwickyAdam RiessBrian SchmidtEdwin HubbleGeorges LemaîtreMaarten Schmidt
Понятия
крупномасштабная структура вселенной фрактал трёхмерная карта распределение галактик галактическая плоскость формирование крупномасштабной структуры Вселенной фрактальная размерность лямбда-CDM холодная тёмная материя мозаика карликовая галактика созвездие галактический тонкий диск филамент космологические данные космология войд каталог корреляционная функция пространственная кривизна