Габбл виявив, що примарне світло серед галактик простягається далеко у минуле

У гігантських скупченнях, що складаються із сотень або тисяч галактик, серед галактик блукають незліченні зорі, ніби загублені душі, випромінюючи примарний серпанок світла. Ці зорі не прив′язані гравітаційно до жодної галактики в скупченні.

Астрономи переймаються наболілим питанням: як взагалі трапилося, що зорі так розкидані по скупченню? Кілька суперницьких теорій включають можливість того, що зорі були видалені з галактик скупчення, або вони були викинуті після злиття галактик, або ж вони вже були присутні на початку формування скупчення багато мільярдів років тому.

Нещодавнє інфрачервоне дослідження, проведене за допомогою космічного телескопа "Габбл" у пошуках цього так званого "внутрішньокластерного світла", проливає нове світло на цю загадку. Нові спостереження "Габбла" дають змогу припустити, що ці зорі блукали навколо мільярди років і вони не є продуктом нещодавньої динамічної активності всередині галактичного скупчення, яка вичленувала б їх зі звичайних галактик.

До дослідження увійшли 10 галактичних скупчень, віддалених одне від одного майже на 10 мільярдів світлових років. Ці вимірювання повинні проводитися з космосу, оскільки слабке внутрішньокластерне світло у 10 000 разів тьмяніше, ніж нічне небо, видиме із землі.

Коли зорі стали безпритульними?

Дослідження показує, що частка внутрішньокластерного світла проти загального світла скупчення залишається постійною, якщо дивитися на мільярди років назад у часі. "Це означає, що ці зорі були безпритульними вже на ранніх стадіях формування скупчення", - каже Джеймс Джі з Університету Йонсей у Сеулі, Південна Корея. Результати проведеного за його участі дослідження опубліковані в номері журналу Nature від 5 січня.

Зорі можуть бути розсіяні за межами їхнього галактичного місця народження, коли галактика рухається через газоподібний матеріал у просторі між галактиками, обертаючись навколо центру скупчення. У процесі руху газ і пил виштовхуються з галактики. Однак, ґрунтуючись на результатах нового дослідження "Габбла", Джі виключає цей механізм як основну причину внутрішньокластерного зореутворення. Це пояснюється тим, що частка внутрішньокластерного світла збільшувалася б з плином часу до теперішнього часу, якби головним гравцем було витіснення. Але це не так у нових даних "Габбла", які показують постійну частку протягом мільярдів років.

"Ми не знаємо точно, що зробило їх бездомними. Поточні теорії не можуть пояснити наші результати, але якимось чином вони вироблялися у великих кількостях у ранньому Всесвіті", - сказав Джі. "У ранні роки свого становлення галактики могли бути досить маленькими, і вони легко кровоточили зорями через слабкіше гравітаційне захоплення".

Простеження темної матерії

"Якщо ми з′ясуємо походження внутрішньокластерних зірок, це допоможе нам зрозуміти історію формування всього галактичного скупчення, і вони можуть слугувати видимими слідами темної матерії, що огортає скупчення", - каже Хенджін Джу з Університету Йонсей, перший автор статті. Темна матерія - це невидимі будівельні риштування Всесвіту, які утримують галактики та скупчення галактик разом.

Якби мандрівні зорі з′явилися в результаті порівняно недавньої гри в пінбол між галактиками, у них не було б достатньо часу, щоб розсіятися по всьому гравітаційному полю скупчення, і тому вони не змогли б прокреслювати розподіл темної матерії скупчення. Але якщо зорі народилися у перші роки існування скупчення, то вони повністю розсіялися по всьому скупченню. Це дасть змогу астрономам використовувати ці зорі для складання карти розподілу темної матерії по скупченню.

Ця техніка є новою й доповнює традиційний метод картування темної матерії шляхом вимірювання того, як увесь кластер спотворює світло від фонових об′єктів через явище, що називається гравітаційним лінзуванням.

Хто першим виявив внутрішньокластерне світло?

Внутрішньокластерне світло було вперше виявлено у галактичному скупченні Кома 1951 року Фріцем Цвіккі, який повідомив, що одним з його найцікавіших відкриттів було спостереження світної, тьмяної міжгалактичної матерії в скупченні. Оскільки скупчення Кома, що містить щонайменше 1 000 галактик, є одним з найближчих до Землі скупчень (330 мільйонів світлових років), Цвіккі зміг виявити примарне світло навіть за допомогою скромного 18-дюймового телескопа.

Джерело: НАСА

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.