Используя космические рентгеновские обсерватории NASA «Chandra» и ESA «XMM-Newton», а также комплекс наземных телескопов, астрономы составили детальную карту столкновения четырех скоплений галактик, каждое из которых по меньшей мере в сотни триллионов раз превышает по массе Солнце. Кластеры расположены на расстоянии примерно 3 миллиарда световых лет от Земли, и, когда завершится процесс их слияния, они образуют один из самых массивных объектов в известной Вселенной. Полученные снимки и выводы ученых представлены в журнале The Astrophysical Journal.
Составное изображение системы Abell 1758. Вверху снимка видна Северная пара, а внизу – Южная. Credit: X-ray: NASA/CXC/SAO/G.Schellenberger et al.; Optical: SDSS
Скопления галактик представляют собой самые большие структуры в космосе, в которых сотни или даже тысячи звездных мегаполисов, погруженных в горячий газ и окруженных огромным количеством невидимой темной материи, удерживаются вместе гравитацией. В ходе эволюции эти семейства так же, как и отдельные галактики, сливаются с себе подобными, образуя большие структуры. Столкновение двух скоплений вполне обычное дело, а вот четырех – гораздо более редкое событие и стать его свидетелем большая удача.
«Новая мегаструктура собирается в системе под названием Abell 1758, расположенной примерно в 3 миллиардах световых лет от Земли. Она содержит две пары сливающихся скоплений галактик, которые движутся навстречу друг другу. В Северном дуэте центры кластеров уже один раз проходили мимо друг друга, около 300-400 миллионов лет назад, и сейчас удаляются на огромной скорости, однако вскоре под взаимным притяжением они развернутся и вновь пойдут навстречу. Скопления в Южной паре приближаются впервые», – рассказывают авторы исследования.
Скопление галактик Abell 1758N (Северная пара) глазами космического телескопа «Hubble». Credit: ESA/Hubble, NASA
Данные, полученные «Chandra», предоставили информацию о перераспределении в скоплениях галактик в ходе столкновения элементов тяжелее гелия. Поскольку этот процесс зависит от того, насколько далеко продвинулось слияние, Abell 1758 предлагает ценные данные, так как Северная и Южная пары находятся на разных его стадиях.
Астрономы выяснили, что в Южной паре металлы наиболее распространены в центрах сливающихся кластеров. Это свидетельствует о том, что первоначальное расположение элементов пока не сильно затронуто продолжающимся столкновением. А вот в Северном дуэте, где этот процесс зашел значительно дальше, столкновение уже сильно повлияло на распределение тяжелых элементов. Самое высокое их содержание отмечено между центрами кластеров, а самое низкое в сердце левого скопления галактик.
Рентгеновская обсерватория «Chandra». Credits: NASA/CXC/SAO
Кроме этого, наблюдения показали, что столкновение сильно влияет на галактики и горячий газ внутри кластеров. Например, некоторые жильцы скоплений движутся гораздо быстрее, чем их соседи, и, по мнению авторов исследования, это вызвано «незапланированным» взаимодействием галактик, которое спровоцировало слияние.
