Астрономы открыли новые скопления галактик, скрывающиеся на виду

Открыты новые и необычные галактические соседи, на которые предыдущие исследования не обращали внимания. Результаты позволяют предположить, что примерно 1 процент скоплений галактик выглядит нетипично и могут быть легко ошибочно идентифицированы как одиночные яркие галактики.

По мере того, как исследователи запускают в работу новые телескопы для охоты на скопления, они должны прислушиваться к этим выводам или рискуют получить неполную картину Вселенной, рассказывают в Массачусетском технологическом институте (MIT). Результаты были опубликованы в журнале "The Astrophysical Journal" 26 марта.

Галактические скопления (или кластеры) содержат от сотен до тысяч галактик, связанных между собой гравитацией. Они движутся сквозь горячий газовый суп, который называется внутрикластерной средой, содержащей больше массы, чем все звезды во всех галактиках в нем. Этот горячий газ подпитывает звездообразование по мере охлаждения и выпускает рентгеновское излучение, которое мы можем наблюдать с помощью космических телескопов.

Это яркое газовое облако создает нечеткий ореол рентгеновских лучей вокруг скоплений галактик, делая их обособленными среди более дискретных точечных источников рентгеновского излучения, вырабатываемых, например, звездами или квазарами. Однако некоторые галактические соседи нарушают этот шаблон, о чем доцент MIT Майкл Макдональд узнал девять лет назад.

В 2012 году Макдональд открыл скопление, непохожее на любое другое, которое сияло ярко, как точечный источник в рентгене. В его центральной галактике находится хищная черная дыра, потребляющая материю и выбрасывающая рентгеновские лучи настолько яркими, что заглушает диффузное излучение внутрикластерной среды. В своем ядре кластер образует звезды со скоростью примерно в 500 раз выше, чем большинство других скоплений, давая голубое свечение молодой звездной популяции вместо обычного красного оттенка стареющих звезд.

"Мы искали такую систему в течение десятилетий", - говорит Макдональд о кластере Феникс. И все же, он наблюдался и годами считался единственной галактикой вместо скопления. "Он был в архиве десятки лет, и никто его не видел. Мимо него смотрели, поскольку он не выглядел правильно".

И вот, Макдональд задался вопросам, какие еще необычные скопления могут прятаться в архиве, ожидая, когда их найдут? Таким образом, родился опрос "Кластеры, скрывающиеся на виду" (CHiPS).

Новости по подобной теме:

		Хаббл показал галактическое скопление, изгибающее свет
		Галактические скопления дают новые доказательства в пользу стандартной модели космологии
		Распутывание узла из галактических скоплений

Тавееват Сомбунпанякул, аспирант лаборатории Макдональда, посвятил всю свою докторскую диссертацию опросу CHiPS. Он начал с выбора потенциальных кандидатов в кластеры из десятилетий рентгеновских наблюдений. Он использовал имеющиеся данные наземных телескопов на Гавайях и в Нью-Мексико, а также посетил Магеллановы телескопы в Чили, чтобы сделать новые снимки остальных источников, охотясь на соседние галактики, которые могут оказаться скоплениями. В наиболее перспективных случаях он увеличивал изображения с помощью телескопов с более высоким разрешением, такими как космическая рентгеновская обсерватория Чандра и космический телескоп Хаббл.

Через шесть лет, опрос CHiPS завершился. В "The Astrophysical Journal" Сомбоонпанякул опубликовал совокупные результаты опроса, которые включают открытие трех новых кластеров галактик. Одно из этих скоплений, CHIPS1911+4455, похоже на кластер с быстрым звездообразованием Феникс и было описано в январе в статье в "The Astrophysical Journal Letters". Это захватывающая находка, поскольку астрономы знают лишь несколько других скоплений, похожих на Феникс. Однако этот кластер требует дальнейших исследований, поскольку он имеет закрученную форму с двумя вытянутыми рукавами, тогда как все другие быстро охлаждающиеся скопления является круговыми. Исследователи считают, что он мог столкнуться с меньшим галактическим кластером. "Он очень уникальный по сравнению со всеми скоплениями галактик, о которых мы сейчас знаем", - говорит Сомбунпанякул.

В целом, опрос CHiPS показал, что старые рентгеновские опросы пропустили примерно 1 процент галактических соседей, поскольку они выглядят иначе, чем обычное скопление. Это может иметь значительные последствия, поскольку астрономы изучают скопления галактик, чтобы узнать о том, как Вселенная расширяется и развивается. "Нам нужно найти все кластеры, чтобы все это было правильно", - объясняет Макдональд. "99-процентного выполнения недостаточно, если вы хотите расширить рубежи".

По мере того, как ученые выявляют и изучают все больше этих необычных галактических скоплений, они могут лучше понимать, как они вписываются в более широкую космическую картину. На данный момент они не знают, всегда ли небольшое количество скоплений находится в этом странном, подобном Фениксу состоянии, или это, возможно, типичная фаза, которую все скопления переживают в течение короткого периода - примерно 20 миллионов лет, что является скоротечным моментом по меркам пространства-времени. Астрономам трудно определить разницу, поскольку они получают только один снимок каждого кластера, почти застывшего во времени.

Но, получив больше данных, они могут создать лучшие модели физики, которая управляет этими галактическими соседями.

Получение результата опроса CHiPS совпадает с запуском нового рентгеновского телескопа eROSITA, целью которого является расширение нашего каталога кластеров из нескольких сотен до десятков тысяч. Но если не будет изменен способ поиска этих скоплений, будут пропущены сотни тех, которые имеют отклонения от нормы. "Люди, разрабатывающие кластерные поиски для этого нового рентгеновского телескопа, должны быть в курсе этой работы", - говорит Макдональд. "Если вы пропустите 1 процент скоплений, существует фундаментальный предел того, насколько хорошо вы можете понять Вселенную".

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

• галактический кластер