Игристое в космосе: NASA показало редкое столкновение галактик

NASA показало новый снимок так называемого Champagne Cluster, это редкий пример столкновения двух скоплений галактик, который помогает ученым понять, как ведет себя темная материя при космических ударах на огромных скоростях. На изображении объединены данные рентгеновской обсерватории Chandra и оптических телескопов, поэтому видно не только сами галактики, но и раскаленный газ между ними.

Скопление открыли 31 декабря 2020 года, и дата сыграла свою роль в названии. Астрономам показалось, что форма системы напоминает пузырьки в бокале, а на снимках Chandra хорошо заметен «ореол» сверхгорячего газа, поэтому объект и прозвали Champagne Cluster. Официальное имя куда менее запоминающееся, RM J130558.9+263048.4.

Новый композитный кадр показывает, что перед нами не одно скопление, а два, которые сейчас сливаются в более крупную структуру. Обычно газ в скоплениях галактик на изображениях выглядит примерно круглым или слегка вытянутым, но здесь он растянут сверху вниз и распределен шире, чем ожидалось. Это как раз и выдает присутствие двух «команд», которые врезаются друг в друга. Ближе к центру, ближе к верхней и нижней части, можно различить два сгущения галактик, принадлежащих этим скоплениям. Чтобы ориентация соответствовала астрономическим привычкам, изображение повернули на 90 градусов по часовой стрелке, так что север находится справа.

Газ в таких системах разогрет до миллионов градусов, и его масса огромна. По оценкам исследователей, в формирующемся общем скоплении он весит больше, чем вся суммарная масса сотен отдельных галактик. А кроме того, в системе должно быть еще больше темной материи, невидимого вещества, которое, по современным представлениям, составляет значительную часть массы Вселенной и «держит» гравитацией большие структуры.

В изображении использованы рентгеновские данные Chandra и оптические наблюдения проекта Legacy Surveys, который собирает снимки неба сразу в нескольких обзорах с телескопов в Аризоне и Чили. Благодаря этому сочетанию на одном кадре можно увидеть и распределение горячего газа, и расположение галактик.

По словам авторов работы, Champagne Cluster относится к редкому классу сталкивающихся скоплений, куда входит и знаменитое Bullet Cluster. Такие объекты ценны тем, что в них иногда наблюдается разделение между горячим газом и самыми массивными компонентами скопления, что дает шанс косвенно проследить, где находится темная материя и как она ведет себя при ударе.

Сравнив наблюдения с компьютерными моделями, астрономы предложили две версии прошлого этой системы. По одной из них, столкновение произошло больше двух миллиардов лет назад, затем скопления разлетелись в разные стороны, но гравитация развернула их обратно, и сейчас они идут на вторую встречу. По другой версии, был один удар примерно 400 миллионов лет назад, и сейчас скопления продолжают расходиться. Ученые рассчитывают, что дальнейшие наблюдения помогут уточнить историю объекта и, главное, дадут новые подсказки о том, как темная материя реагирует на столкновения на космических скоростях.