В колоссальном скоплении галактик обнаружена космическая структура рекордного размера

Астроном изобразили самое большое известное облако энергичных частиц, окружающее скопление галактик, и подняли новые вопросы о том, что с течением времени питает и перезаряжает частицы во Вселенной.

Об этом рассказывают в Гарвард-Смитсоновском Центре астрофизики (CfA), передают OstanniPodii.com.

Обнаружено крупнейшее из известных облако энергичных частиц, окружающее скопление галактик, которое охватывает почти 20 миллионов световых лет. Это открытие бросает вызов давним теориям о том, как частицы остаются заряженными со временем. Вместо того, чтобы получать энергию от соседних галактик, эта огромная область, похоже, заряжается гигантскими ударными волнами и турбулентностью, движущимися в горячем газе между галактиками.

Результаты нового исследования были представлены на пресс-конференции 246-го заседания Американского астрономического общества (AAS).

Расположенное на расстоянии пяти миллиардов световых лет от Земли, PLCK G287.0+32.9 -- это массивное скопление галактик, которое вызывает интерес астрономов с момента его открытия в 2011 году. Предыдущие исследования обнаружили два ярких реликта -- гигантские ударные волны, которые освещали края скопления. Но они пропустили огромное слабое радиоизлучение, заполняющее пространство между ними. Новые радиоизображения показывают, что все скопление окутано слабым радиоизлучением, которое почти в 20 раз превышает диаметр нашего Млечного Пути, что свидетельствует о том, что здесь действует нечто гораздо большее и более мощное.

"Мы ожидали увидеть яркую пару реликтов на краях скопления, что соответствовало бы предыдущим наблюдениям, но вместо этого мы увидели, что все скопление светится в радиоизлучении. Облако энергичных частиц такого размера никогда не наблюдалось ни в этом скоплении галактик, ни в любом другом", - сказал ведущий автор исследования, доктор Камлеш Раджпурохит, астроном Смитсоновского института астрономии в CfA.

Предыдущий рекордсмен, Abell 2255, простирается примерно на 16,3 миллиона световых лет.

Глубоко в центральной части скопления команда обнаружила радиогало размером примерно 11,4 миллиона световых лет, которое впервые было замечено на частоте 2,4 ГГц -- радиочастоте, на которой гало такого размера обычно не видно. Полученные результаты вызывают вопросы у команды, поскольку предоставляют убедительные доказательства присутствия электронов космических лучей и магнитных полей, вытянутых на периферию скоплений. Однако остается непонятным, как эти электроны ускоряются на таких больших расстояниях.

"Очень протяжённые радиогало в основном видны только на низких частотах, потому что электроны, которые их создают, потеряли энергию -- они старые и со временем остыли", - рассказывает Раджпурохит. "С открытием этого гало огромного размера мы теперь видим радиоизлучение, которое простирается между гигантскими толчками и дальше, заполняя все скопление. Это свидетельствует о том, что что-то активно ускоряет или повторно ускоряет электроны, но ни один из обычных подозреваемых не подходит. Мы считаем, что гигантские ударные волны или турбулентность могут быть ответственными, но нам нужно больше теоретических моделей, чтобы найти окончательный ответ".

Открытие предоставляет исследователям новый способ изучения космических магнитных полей -- одного из главных вопросов в астрофизике, на который до сих пор нет ответа, -- что может помочь ученым понять, как магнитные поля формируют Вселенную в самых больших масштабах.

"Мы начинаем видеть Вселенную так, как никогда раньше", - говорит Раджпурохит. "А это означает переосмысление того, как энергия и материя движутся в ее крупнейших структурах".

Наблюдения с помощью рентгеновской обсерватории НАСА "Чандра", которой руководит Смитсоновская астрофизическая обсерватория, обнаружили коробчатую структуру, кометный хвост и несколько других характерных особенностей в горячем газе скопления, что свидетельствует о том, что скопление сильно возмущено. Некоторые из этих рентгеновских особенностей совпадают с радиодетектируемыми структурами, что указывает на гигантские толчки и турбулентность, вызванные слияниями, которые ускоряют или повторно ускоряют электроны. В центре скопления некоторые из этих особенностей могут быть вызваны слиянием двух меньших скоплений галактик, или вспышками, вызванными сверхмассивной черной дырой, или и тем, и тем и другим одновременно.

.

• Галактики