Астрономы нашли последний недостающий фрагмент головоломки столкновения галактических кластеров

У астрономов есть модель того, как столкновения галактических кластеров проходят разные стадии, приобретая разные формы. Тупая форма тела переходит в острый конус, переходящий в форму, похожую на язык. Первая и последняя формы наблюдались много раз, но острый конус всегда отсутствовал, до сих пор.

Исследование будет опубликовано в журнале “Astronomy & Astrophysics”, рассказывают в Нидерландском институте космических исследований SRON.

Большинство галактик живут в скоплениях: группы из сотен или даже тысяч галактик. Между ними много пространства, заполненного горячим газом, называемым внутрикластерной средой (ВКС). Галактики можно наблюдать в видимом свете, например с помощью космического телескопа Хаббл, но ВКС можно наблюдать только с помощью рентгеновских телескопов, поскольку он чрезвычайно горяч — сотни миллионов градусов по Цельсию. Имея только 1 частицу на литр, он очень просторный, но так как занимает так много места, он все равно добавляет в десять раз больше массы к скоплению, чем галактики внутри. Огромность пространства внутри кластера также становится очевидной при столкновении с соседним скоплением. Галактики просто проносятся друг возле друга невредимыми, тогда как ВКС практически сталкивается.

Астрономы наблюдали многие этапы столкновений на ночном небе. Все наблюдаемые фигуры представляют собой либо тупое тело, как знаменитое скопление Пуля, либо вытянутый вперед язык, как Abell 168. Считается, что последняя считается одной из финальных стадий столкновения, первая одной из начальных. Симуляции подразумевают, что промежуточная стадия должна иметь форму острого конуса, но этого никогда не наблюдалось. Теперь группа астрономов, включая первого автора исследования Сяоюань Чжана (SRON/Лейденская обсерватория), наконец-то нашла этот последний фрагмент головоломки.

Команда нашла конус после глубокого наблюдения за скоплением галактик ZwCl 2341+0000, направляя на него рентгеновский космический телескоп Чандра в течение 55 часов. Соавтор работы Аврора Симионеску из SRON/Лейденской обсерватории сказала: «Стадия острого конуса очень быстротечна. Она длится недолго, поэтому мы рады, что смогли ее поймать».

Скопление (кластер) Пуля. Credit: NASA/CXC/M. Weiss

Так же как в старину фермеры получали информацию о погоде из форм облаков, астрономы изучают формы столкновений скоплений для того, чтобы узнать больше о Вселенной. Скопление Пуля является, пожалуй, наиболее известным примером, поскольку его считают явным доказательством существования темной материи. ВКС обоих столкнувшихся скоплений замедлились, одна сторона демонстрирует тупое тело или форму “пули”. Это видно на рентгеновских лучах (розовый цвет на снимках).

Галактики, видимые в обычном свете, уже гораздо дальше центра столкновения, поскольку не соприкасаются друг с другом и лишь слегка замедляются гравитацией. Большинство невидимой массы, картографированной с помощью гравитационного линзирования фоновых объектов, также движется в основном без изменений (см. синий цвет на изображениях). Это является свидетельством того, что эта невидимая масса действительно является темной материей, а не частью “обычной” материи ВКС. Новые изображения ZwCl 2341+0000 дают нам лучшее представление о том, как скопление Пуля может изменить свою форму за несколько сотен миллионов лет.

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.