Международная команда астрофизиков во главе с учеными Института космических исследований РАН подтвердила: скопление галактик под названием Арахис — это не один объект, а два, столкнувшихся 100 млн лет назад. Наблюдения в рентгеновском, оптическом и радиодиапазонах показали редчайшую картину расходящихся после удара ядер, что делает это событие уникальным для науки. Об этом сообщает Наука Mail.
Скопления галактик — крупнейшие структуры во Вселенной, удерживаемые гравитацией. В них входят сотни и тысячи галактик, гигантские облака горячего газа и еще большая масса темной материи. Их столкновения уступают по энергетике только Большому взрыву. Но наблюдать сам момент удара — большая удача: стадия прохождения ядер длится ничтожно мало по космическим меркам.
Объект SRGe CL0238.3+2005, прозванный Арахисом, заметили еще в обзорах телескопа ROSAT. Но долгое время он оставался без внимания, пока российские ученые во главе с Родионом Бурениным не обратили внимание на его колоссальную рентгеновскую светимость, указывающую на огромную массу. В оптике он выглядит как цепочка галактик, но в рентгеновском диапазоне видны два ярких ядра — отсюда и название.
Красное смещение z = 0.42 говорит, что мы видим Арахис таким, каким он был 4 млрд лет назад. Однако несовпадение пиков рентгеновского излучения с положением галактик навело исследователей на мысль: система далека от равновесия.
Старший научный сотрудник ИКИ РАН Наталья Лыскова пояснила: когда скопления сталкиваются, галактики свободно проходят друг сквозь друга — расстояния между ними огромны. А вот горячий межгалактический газ испытывает сопротивление и отстает. Именно это смещение газа относительно галактик и наблюдается в Арахисе.
Объединив данные российского «Спектра-РГ»/eRosita, американского Chandra, оптических телескопов БТА, РТТ-150, DESI и австралийского радиотелескопа ASKAP, ученые измерили скорости 31 галактики в центре объекта. Выяснилось: северная и южная группы различаются по лучевой скорости примерно на 2000 км/с. Температура газа в обоих компонентах достигает 100 млн °C. Полная масса системы — около 2 квадриллионов масс Солнца, что ставит ее в ряд самых массивных известных скоплений.
Динамическая модель показала: столкновение произошло под углом около 45° к лучу зрения, скорость сближения — порядка 3500 км/с, расстояние между ядрами — около миллиона световых лет. С момента прохождения ядер друг через друга прошло менее 100 млн лет.
Для проверки астрофизики сравнили Арахис с двумя известными сталкивающимися системами — MACS J0416 (до удара) и Пулей (значительно позже столкновения). Арахис оказался уникальной промежуточной стадией, когда компоненты только начали расходиться.
Младший научный сотрудник ИКИ РАН Игорь Зазнобин отметил: пока нельзя исключать, что это одно массивное скопление, но в любом случае объект крайне редок. Теоретически на всем небе таких систем — не более 15–20. Ученые уже подали заявки на новые наблюдения в разных диапазонах, чтобы уточнить параметры столкновения и, возможно, получить новые данные о свойствах темной материи.
Автор: Анастасия Сокова