КЛЮЧЕВАЯ ТЕПЛОТА РАННИХ ГАЛАКТИЧЕСКИХ КЛАСТЕРОВ
В астрономии обнаружены интригующие аномалии поведения ранних галактических кластеров, которые опровергают долгое время существовавшие предположения о температуре их окружающего газа. Исследование, проведенное с использованием радиотелескопа ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), предоставляет новые данные о кластерах, находившихся в формирующейся вселенной всего лишь 1,4 миллиарда лет спустя после Большого взрыва.
ОТКРЫТИЕ СУПЕРГОРЯЧЕГО ГАЗА
Команда астрономов под руководством Дацзихи Чжоу в Университете Британской Колумбии обнаружила, что кластер SPT2349-56, находящийся на расстоянии почти 12 миллиардов световых лет от Земли, обладает аномально горячей атмосферой. Данное открытие ставит под сомнение общепринятые модели, предполагающие, что галактические кластеры должны оставаться холодными на ранних стадиях своего формирования.
МЕТОД ТЕРМАЛЬНОГО ЭФФЕКТА СУНЯЕВА-ЗЕЛЬДОВИЧА
Для исследования астрономы применили уникальный метод, известный как термальный эффект Суньяева-Зельдовича. Он позволяет косвенно обнаруживать горячий газ, замеряя маленькую тень, которую он проецирует на фоновое космическое микроволновое излучение. Это позволяет выявить, как энергичные электроны рассеивают фотоны от этого древнего излучения.
По словам Дацзихи Чжоу, их ожидания относительно температуры данного кластера не соответствовали наблюдаемым данным: "Мы не ожидали увидеть такую горячую атмосферу кластера так рано в космической истории". После многомесячной верификации данные подтвердили неожиданное открытие: газ внутри кластера SPT2349-56 нагревается значительно быстрее, чем в современных кластерах.
ПЕРЕОЦЕНКА РАЗВИТИЯ ГАЛАКТИЧЕСКИХ КЛАСТЕРОВ
Кластер SPT2349-56 уже давно рассматривается как одна из самых экстремальных известных систем своего возраста. Он обладает компактным ядром, сопоставимым по размеру с гало нашей Галактики, и содержит более 30 галактик-звездосвечений, которые рождают звезды в тысячи раз быстрее, чем это происходит в Млечном Пути. Внутри кластера также находятся несколько активно растущих сверхмассивных черных дыр, видимых как яркие радиоисточники.
Согласно новому исследованию, мощные взрывы от этих черных дыр могут объяснять неожиданное тепло. Это энергетическое влияние способно значительно нагревать окружающий газ, что нарушает ранее существующие модели развития кластеров. Открытие показывает, что процесс превращения холодных юных кластеров в горячие зрелые происходит намного быстрее и более интенсивно, чем предполагали астрономы.
НОВЫЕ ГОРИЗОНТЫ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
Полученные данные устанавливают новый рекорд для самых ранних прямых наблюдений горячего газа в кластерах, что позволяет серьезно пересмотреть представления ученых о последовательности и скорости эволюции галактических кластеров. Новый подход подчеркивает важность возвратной связи от черных дыр и интенсивного звездообразования в эволюции галактик, что открывает новые горизонты для будущих астрономических исследований.
