Астрономи з Болонського університету в Італії за допомогою телескопа LOW Frequency ARray (LOFAR) здійснили прорив у вивченні далеких галактик.
Стаття, де пропонується абсолютно новий опис скупчення зоряних островів, опублікована на сервері препринтів arXiv.
Скупчення галактик - це потужні колекції галактик, пов'язані між собою гравітацією. Вони утворюють найбільш грандіозні структури у Всесвіті та можуть дати цінну інформацію про еволюцію зоряних систем й космосу в цілому.
Астрономи зосередили свою увагу на скупченні галактик під назвою Abell 2142, розташованому на відстані близько 1,24 млрд світлових років від нас. Це скупчення викликає особливий інтерес завдяки своїй рентгенівській світності та складній організації, оскільки містить понад 900 галактик, розкиданих на площі в 11,4 мільйона світлових років.
У серці скупчення вчені знайшли області розсіяного радіовипромінювання, відомі як радіогало. Ці величезні простори радіохвиль зазвичай знаходяться в центрах галактик, але їхня слабка природа, особливо на високих частотах, робить такого роду дослідження занадто складним завданням.
Щоб вирішити проблему, команда звернулася до LOFAR, виняткового інструменту, здатного отримувати низькочастотні радіозображення з крайньою деталізацією і точністю.
Раніше спостереження показали, що радіогало Abell 2142 складається з двох окремих компонентів, названих H1 і H2, кожен з яких має унікальні властивості. По суті, вони являють собою залишки двох окремих галактик, як існували раніше.
H1, названий "ядром", - більш яскравий і компактний. Натомість H2, "хребет", має більший розмір, тьмяніше забарвлення і витягнуту форму.
У цьому дослідженні під керівництвом Луки Бруно з Болонського університету команда використала LOFAR для ретельного вивчення радіогало Abell 2142 з безпрецедентною точністю. Поєднавши власні спостереження з наявними радіо- і рентгенівськими даними, вчені зробили дивовижне відкриття - існування третього компонента, названого H3.
Дані показали, що радіовипромінювання H3 узгоджується з рентгенівським тепловим розподілом газу між галактиками (внутрішньокластерне середовище, або ICM). Вражають розміри H3 - приблизно 7,8 на 6,5 мільйонів світлових років, а її спектральний індекс дорівнює 1,57.
Також дослідники помітили, що радіовипромінювання “внутрішньої галактики” має експоненціальний профіль і демонструє унікальну кореляцію з рентгенівським випромінюванням.
Команда класифікувала H3 як "гігантське радіогало з надвузьким спектром", і це відкриття підіймає питання про його походження.
Науковці пропонують два можливих пояснення існування H3.
- Одна теорія припускає, що це може бути наслідком давнього і потужного галактичного зіткнення.
- Другий сценарій розглядає вплив поточних малих злиттів, що спричиняють неефективну турбулентність, яка повторно заряджає частинки енергією.
Команда дійшла висновку, що H2, можливо, колись була частиною H3, а згодом під дією турбулентних сил набула “сучасної” хребтоподібної форми.
Відтак, ми маємо переосмисли динамічні процеси, які формують великі космічні структури. Крок за кроком стає все більше очевидним, що наш математичний апарат не працює, коли йдеться про астрономічні об’єкти, розташовані на великій відстані від Землі.
