Может раскрыть давнюю тайну: в космосе обнаружили гигантский "мост"

Изучение Вселенной постоянно приносит новые, удивительные открытия, изменяющие наше представление о космических структурах и процессах. Астрономы, сосредоточенные на исследовании одного из ближайших и массивных скоплений галактик, обнаружили несколько неожиданное.

Это открытие бросает вызов предварительным предположениям об истории этого объекта. Использование передовых методов позволило идентифицировать ранее скрытую структуру, связанную со скоплением. Находка свидетельствует о динамичном прошлом, вероятно, связанном со слиянием.

Это открытие имеет потенциал пролить свет на то, как формируются и эволюционируют гигантские структуры в космосе, пишет Live Science.

Загадка скопления Персея

Накопление галактик Персея является одной из наиболее значимых и массивных структур в известной части Вселенной. Расположенное на расстоянии около 250 миллионов световых лет от Земли, оно представляет собой огромное объединение тысяч галактик, охватывающее пространство диаметром более 11 миллионов световых лет, примерно в сто раз превышающее размер нашего Млечного Пути. На протяжении многих лет астрономы считали Персей так называемым "расслабленным" скоплением – термин, применяемый к стабильным группировкам, которые, как считалось, не переживали значительных столкновений с другими скоплениями в недавней космической истории. На признаки стабильности указывали постоянные потоки горячего газа между галактиками и радио "мини гало" вокруг центральной галактики.

Однако были и косвенные свидетельства того, что со скоплением Персея не все так просто. Астрономы заметили, что его форма не идеально сферическая, как ожидалось бы от невозмущенного скопления, а имеет определенное искажение в направлении восток-запад. Более веские доказательства появились в 2012 году, когда исследователи обнаружили в скоплении гигантские структуры, известные как "холодные фронты". Эти фронты, тянущиеся на световые годы, обычно образуются при столкновениях скоплений галактик, отмечая границу между горячим и более холодным газом двух сталкивающихся скоплений. Это открытие стало сильным намеком на то, что Персей пережил масштабную космическую "аварию", но встал вопрос - с чем именно он столкнулся?

Открытие скрытой структуры с помощью линзирования

В новом исследовании, результаты которого опубликованы в журнале Nature Astronomy, международная группа астрономов из США и Южной Кореи заявила об обнаружении "неоспоримого доказательства" столь давнего космического столкновения. Исследователи использовали метод, известный как слабое гравитационное линзирование. Этот феномен, предсказанный еще Альбертом Эйнштейном, состоит в том, что массивные объекты искажают пространство-время, изгибая свет от более отдаленных объектов и создавая эффект линзы. При слабом линзировании изображения фоновых галактик искажаются лишь в незначительной степени, когда их свет проходит через переднее скопление на пути к нам.

Используя телескоп Subaru на Гавайях, астрономы проанализировали эти едва заметные искажения света от многочисленных галактик, расположенных далеко за пределами скопления Персея. Поскольку определить степень искажения для отдельной галактики сложно (ведь мы не знаем ее исходной формы), команда вычислила среднее искажение для большого количества фоновых объектов. Затем, с помощью компьютерного моделирования, они смогли определить распределение массы в скоплении на переднем плане и точно установить, где эта масса должна быть сосредоточена, чтобы вызвать наблюдаемые искажения света.

Результатом стало обнаружение огромного участка, состоящего как из видимой материи (галактик), так и из темной материи – так называемого гало подскопления. Эта структура окружает меньшую группу галактик и расположена на окраине скопления Персея, с центром вблизи галактики NGC 1264. Масса этого подскопления оценивается примерно в сто раз больше массы нашей Галактики. Ключевым открытием стал "массивный мост" длиной около 1,4 миллиона световых лет и почти такой же массой, какой соединяет это подскопление с главным скоплением галактик Персея.

Значения и дальнейшие перспективы Компьютерная модель, разработанная командой, показала, что этот "мост" является прямым свидетельством гравитационного взаимодействия и процесса слияния между двумя скоплениями, а не случайным расположением объектов в поле зрения. Эта структура идеально согласуется с искаженной формой главного скопления Персея, а моделирование процесса слияния также смогло воспроизвести "холодные фронты", обнаруженные в 2012 году. Первый автор исследования, Хенхан Ким, отметил, что результат его удивил, ведь раньше Персей считался "расслабленным" скоплением.

Моделирование предложенного слияния началось примерно 7,5 миллиарда лет назад, когда меньшее подскопление попало под гравитационное влияние Персея. За примерно 2 миллиарда лет он впервые прошел вблизи центра главного скопления. Затем, замедлившись и привлеченное назад гравитацией, оно совершило второй проход через 3 миллиарда лет. Этот космический "танец" повторился, и третий проход состоялся почти через 2 миллиарда лет, около 750 миллионов лет назад.

Эти выводы имеют огромное значение для астрономии. Скопление Персея благодаря своей относительной близости является чрезвычайно ценным объектом для изучения процессов формирования и эволюции скоплений галактик – крупнейших гравитационно связанных структур во Вселенной. Как отметил Хенхан Ким, близость Персея позволяет выявлять и проверять многие важные астрофизические процессы.

Кроме того, результаты исследования наглядно демонстрируют мощность метода слабого гравитационного линзирования, особенно в случаях, когда традиционные методы не могут обнаружить невидимые (через темную материю) космические структуры.

OBOZ.UA также предлагает узнать о количестве планет в космосе.

Подписывайтесь на каналы OBOZ.UA в Telegram и Viber, чтобы быть в курсе последних событий.