Астрономы обнаружили "невозможное" скопление галактик

Международная команда астрономов сделала неожиданное открытие, изучая одни из древнейших областей известной Вселенной – регионы, существовавшие "всего" через 1,4 миллиарда лет после Большого взрыва.

Как описано в исследовании, опубликованном в журнале Nature, ученые обнаружили чрезвычайно горячее скопление галактик, которое намного горячее и старше, чем допускают современные теории. Иными словами, найденное скопление при нынешнем понимании космологии не может существовать – что способно перевернуть представления об эволюции ранней Вселенной.

Ведущий автор и аспирант Университета Британской Колумбии Дачжи Чжоу заявил:

Мы не ожидали увидеть такую горячую атмосферу скопления так рано в космической истории. По правде говоря, сначала я скептически отнёсся к сигналу, так как он был слишком сильным, чтобы быть реальным. Но после месяцев проверки мы подтвердили – этот газ как минимум в пять раз горячее предсказанного, даже горячее и энергичнее, чем в большинстве современных скоплений.

Лучшая теория астрономов гласит, что скопление каким-то образом получило массивное "преимущество" благодаря чёрным дырам в его ядре.

Соавтор и профессор Университета Далхаузи Скотт Чепмен добавил:

Это говорит нам, что что-то в ранней Вселенной, вероятно три недавно обнаруженные сверхмассивные чёрные дыры в скоплении, уже закачивали огромное количество энергии в окружающее пространство и формировали молодое скопление – намного раньше и мощнее, чем мы думали.

Общепринятые теории предполагают, что скопления галактик набирают энергию по мере того, как газы внутри стягиваются и сжимаются из-за усиливающихся гравитационных сил. Однако последнее исследование указывает на более сложную картину эволюции этих скоплений – возможно, с отдельным источником энергии помимо гравитационных сил.

Команда обнаружила странные показатели при анализе наблюдений телескопа Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) в пустыне Атакама в Чили, изучавшего "младенческое" скопление галактик SPT2349-56.

Скопление, возраст которого около 12 миллиардов лет, огромно – только его ядро простирается примерно на полмиллиона световых лет. Это сопоставимо с размером гало нашего Млечного Пути, обширного региона, содержащего шаровые скопления и старые звёзды – но при этом SPT2349-56 порождает звёзды более чем в 5000 раз быстрее.

Астрономы надеются выяснить, что позволило скоплению стать настолько горячим – источник энергии, не вписывающийся в текущие модели. Исследование предполагает, что скопления галактик эволюционируют гораздо более взрывным образом, чем считалось ранее, при помощи гравитационных взаимодействий между несколькими сверхмассивными чёрными дырами.

Мы хотим понять, как интенсивное звездообразование, активные чёрные дыры и эта перегретая атмосфера взаимодействуют, и что это говорит нам о том, как строились современные скопления галактик. Как всё это может происходить одновременно в такой молодой, компактной системе?

Понимание скоплений галактик – ключ к пониманию крупнейших галактик во Вселенной. Эти массивные галактики в основном находятся в скоплениях, и их эволюция сильно формируется очень интенсивной средой скоплений по мере их образования, включая межскопление вещества.