Астрономы нашли последний недостающий фрагмент головоломки о столкновении скоплений галактик

У астрономов есть модель того, как столкновения скоплений галактик проходят разные стадии, принимая различные формы.

Тупая форма тела превращается в острый конус, который превращается в язычковидную форму.

Первый и последний наблюдались много раз, но до сих пор острый конус отсутствовал.

Большинство галактик живут скоплениями: группами из сотен или даже тысяч галактик. Между ними много места, заполненного горячим газом, называемым внутрикластерной средой (ICM).

Галактики можно наблюдать в видимом свете, например, с помощью космического телескопа Хаббл, но ICM можно наблюдать только с помощью рентгеновских телескопов, потому что он чрезвычайно горячий – сотни миллионов градусов по Цельсию.

Имея всего 1 частицу на литр, он чрезвычайно воздушный, но, поскольку он занимает так много места, он все равно добавляет скоплению в десять раз больше массы, чем галактики внутри.

Обширность пространства внутри кластера также становится очевидной при столкновении с соседним кластером. Галактики просто дрейфуют друг от друга невредимыми, в то время как ICM фактически сталкивается.

Астрономы видели множество стадий столкновений в ночном небе. Все наблюдаемые формы представляют собой либо тупое тело, как знаменитое скопление пуль, либо выступающую вперед форму язычка, как у Abell 168.

Предполагается, что последний будет одним из финальных этапов столкновения, а первый – одним из первых. Моделирование предсказывает, что промежуточная ступень должна иметь форму острого конуса, но этого никогда не наблюдалось.

Теперь группа астрономов, в том числе первый автор Сяоюань Чжан (СРОН / Лейденская обсерватория), наконец нашла этот последний кусок головоломки.

Команда нашла конус после глубокого наблюдения скопления галактик ZwCl 2341 + 0000, направив на него рентгеновский телескоп Chandra в течение 55 часов.

Соавтор исследования Аврора Симионеску из SRON / Лейденской обсерватории сказала: «Стадия острого конуса очень мимолетна. Это только последний[s] на короткое время, поэтому мы очень рады, что смогли его поймать ».

Точно так же, как когда-то фермеры получали информацию о погоде из облаков, астрономы изучают формы столкновений скоплений, чтобы больше узнать о Вселенной.

Пулевое скопление, вероятно, самый известный пример, так как оно считается дымящимся пистолетом для существования темной материи.

ICM обоих сталкивающихся кластеров замедлился, одна сторона имеет тупое тело или форму «пули». Это видно на рентгеновских снимках (на изображениях выделено розовым цветом). Галактики, видимые в обычном свете, уже находятся намного дальше от центра столкновения, поскольку не сталкиваются друг с другом и лишь немного замедляются гравитацией.

Большая часть невидимой массы, нанесенная на карту посредством гравитационного линзирования фоновых объектов, также перемещалась практически без изменений (см. Синий цвет на изображениях). Это свидетельство того, что эта невидимая масса действительно является темной материей, а не частью «нормальной» материи ICM.

Новые изображения ZwCl 2341 + 0000 дают нам представление о том, как скопление пули может изменить свою форму через несколько сотен миллионов лет.

Написано Нидерландским институтом космических исследований SRON.