Столкновение двух галактических скоплений привело к образованию радиоволн в форме скрипичного ключа
Астрономы использовали рентгеновскую обсерваторию «Чандра», чтобы разобраться в причине образования необычной структуры радиоволн, которую они прозвали «Скрипичным ключом», поскольку ее характерная форма очень напоминает этот музыкальный символ.
Об этом сообщается на сайте обсерватории «Чандра», передают OstanniPodii.com.
Исследователи установили, что «Скрипичный ключ» мог образоваться в результате выброса из сверхмассивной чёрной дыры, произошедшего после столкновения двух скоплений галактик. Статья с описанием этих результатов была опубликована в журнале «Astronomy & Astrophysics».
Найти объяснение для «Скрипичного ключа» было особенно сложно из-за того, что эта структура расположена почти непосредственно за плоскостью Млечного Пути, а это означает, что звёзды, газ и пыль нашей родной галактики в значительной степени заслоняют обзор с Земли. Однако, используя телескопы, способные видеть сквозь мешающую обзору материю, команда исследователей смогла определить, что именно является причиной этой необычной структуры.
Рентгеновский телескоп NASA «Чандра» и немецкий телескоп eROSITA (Extended Röntgen Survey with an Imaging Telescope Array — «Расширенный рентгеновский обзор с массивом телескопов визуализации») обнаружили диффузный горячий газ в месте расположения «Скрипичного ключа», что свидетельствует о том, что объект находится в скоплении галактик. Исследователи также установили, что это галактическое скопление на самом деле состоит из двух скоплений, которые находятся в процессе слияния. Скопления галактик — одни из крупнейших структур во Вселенной, содержащие сотни отдельных галактик и огромные запасы перегретого газа.
На этом новом композитном изображении «Скрипичного ключа» и его галактического скопления газ с температурой в несколько миллионов градусов, обнаруженный в рентгеновском диапазоне телескопами «Чандра» и eROSITA, показан синим цветом. Радиоданные, обозначенные красным цветом, полученные с помощью LOFAR (LOw Frequency ARray — «Низкочастотный массив», обширная сеть радиотелескопов в Европе), раскрывают призрачного двойника музыкального знака. Последний элемент комбинированного изображения получен из инфракрасных данных, полученных «Британским инфракрасным телескопом», и выглядит преимущественно белым.
Авторы пришли к выводу, что «Скрипичный ключ», скорее всего, образовался в результате двухэтапного процесса. Сначала ранний всплеск от сверхмассивной чёрной дыры в центре галактического скопления вытолкнул облака заряжённых частиц и магнитные поля со скоростью, близкой к скорости света. Это привело к своеобразному космическому крещендо и сначала породило яркие радиоволны, которые впоследствии угасли, когда частицы потеряли энергию. Далее столкновение двух скоплений сжало или вновь активировало облако, которое снова стало ярче в радиодиапазоне. В этом процессе повторной активации, вероятно, сыграли роль ударные волны — подобные звуковым ударам от сверхзвуковых самолетов — возникшие в результате столкновения.
Чтобы обнаружить доказательства столкновения скоплений в данных «Чандры», авторы исследования использовали специальную технику, которая позволила определить, насколько горячий газ скопления отклоняется от симметричной формы. Большая часть горячего газа имеет симметричную форму, приближающуюся к овалу. Авторы удалили эту симметричную овальную форму из исходного рентгеновского изображения. Остаточное рентгеновское излучение на остаточном изображении наиболее яркое слева и справа, а наиболее слабое — в центре. Новое комбинированное изображение объединяет как исходное рентгеновское изображение, так и остаточное.
Более яркое рентгеновское излучение на остаточном изображении, расположенное слева и справа от центра скопления, указывает на то, что столкновение между двумя скоплениями, вероятно, произошло в направлении «слева-вправо» (как это видно на изображении). Исследователи полагают, что прямое столкновение между двумя скоплениями произошло несколько сотен миллионов лет назад, и сейчас они удаляются друг от друга.
Сходство со скрипичным ключом является примером парейдолии — явления, когда люди улавливают знакомые формы в случайных данных, поскольку научной связи с музыкальной нотацией нет. Другим толкованием парейдолии в отношении этой структуры радиоизлучения является дракон, которого видят сбоку.
Визуальное описание
Здесь представлено композиционное изображение удивительной радиоволновой структуры, которая очень напоминает музыкальный символ — скрипичный ключ, зависающий посреди двух скоплений галактик.
Галактики в скоплениях, а также звезды и галактики на переднем и заднем планах покрывают изображение светящимися пятнами на фоне черноты космоса. В центре кадра — большое овальное сине-фиолетовое облако с неровными краями. Это газовое скопление с температурой в несколько миллионов градусов в двух скоплениях, обнаруженное в рентгеновском диапазоне с помощью телескопов «Чандра» и eROSITA.
Посередине фиолетового поля, слегка наклоненного влево от нас, виднеется нечто, напоминающее гигантский скрипичный ключ, небрежно нарисованный неоново-розовым маркером. Подобно нотной записи, в честь которой она получила своё название, эта формация имеет чёткую вертикальную черту со сплошной, плавной линией, взмывающей вверх и опускающейся вниз, двигаясь сверху вниз.
Эта радиоволновая формация, судя по всему, является результатом двухэтапного процесса. Сначала заряженные частицы и магнитные поля были вытолкнуты из сверхмассивной чёрной дыры, создавая яркие радиоволны. Эти волны со временем затухали и теряли энергию, а затем были вновь активированы и сжаты во время столкновения двух скоплений галактик.