Астрономи стали очевидцями мегазлиття галактики

Вдивляючись глибоко в космос — на дивовижну відстань у 90 відсотків осяжного всесвіту — астрономи стали свідками початку гігантського космічного скупчення, зіткнення 14 молодих зіркових галактик, що насувається, повідомляє phys.

Враження художника про 14 галактик, виявлених ALMA, оскільки вони з'являються у дуже ранньому, дуже далекому всесвіті. Ці галактики знаходяться в процесі злиття і в кінцевому підсумку утворюють ядро масивного скупчення галактик. © NRAO / AUI / NSF; С. Дагнелло


Цьому давньому Мегазлиттю призначено перетворитися в одну з найпотужніших структур відомого всесвіту: скупчення галактик, гравітаційно пов'язаних темною матерією і плаваючих у морі гарячого, іонізованого газу.

Використовуючи Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), міжнародна команда вчених виявила разюче щільну концентрацію з 14 галактик, які готові злитися, утворюючи ядро того, що в кінцевому підсумку стане колосальним кластером галактик.

Цей щільно пов'язаний галактичний розлом, відомий як протокластер, розташований приблизно на відстані 12,4 мільярда світлових років, а це означає, що його світло почало подорожувати до нас, коли всесвіту було всього 1,4 мільярда років, або приблизно на десятій частині його теперішнього віку. Його окремі галактики формують зірки у 1000 разів швидше нашої домашньої галактики і щільно розміщені всередині своєї області космосу, приблизно в три рази перевищуючи розмір Чумацького Шляху. Утворений кластер галактик зрештою буде конкурувати з деякими з найбільш масивних кластерів, які ми бачимо у всесвіті сьогодні.

Результати опубліковані в журналі Nature.

Масштабування до галактик, виявлених ALMA, які еволюціонують в кластер галактик. Зовнішнє поле відноситься до даних, отриманих Гершскою космічною обсерваторією. Середнє зображення — частина набагато більш широкого огляду південнополярного телескопу NSF — розкрило віддалене джерело галактики, яке вивчалося ALMA, щоб виявити 14 галактик. Автори: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), Т. Міллер і С. Чапман і ін.; Herschel; Південний полюс телескопа; (NRAO / AUI / NSF) Б. Сакстон


 

«Словити масивний кластер галактик у муках формації, само по собі вражаюче», — сказав Скотт Чепмен, астрофізик з Університету Далхаузі в Галіфаксі, Канади, який спеціалізується на спостережній космології і вивчає витоки структури у Всесвіті і еволюцію галактик.

«Але той факт, що це відбувається так рано в історії Всесвіту, являє собою серйозну проблему для нашого сучасного розуміння того, як в ній формуються структури», — сказав він.

Протягом перших декількох мільйонів років космічної історії нормальна матерія і темна матерія стали об'єднуватися в усе більші і більші концентрації, в кінцевому рахунку давши початок скупченям галактик, самих великих об'єктів у відомому всесвіті. З масами, порівнюнними з мільйонами мільярдів сонць, кластери можуть містити до тисячі галактик, величезну кількість темної матерії, гігантські чорні діри і рентгенівський випромінюючий газ, який сягає температур понад мільйон градусів.

Сучасна теорія і комп'ютерні моделі припускають, що протокластери, настільки ж масивні, як спостережувані ALMA, повинні були витратити набагато більше часу, щоб розвинутися.

«Як це зібрання галактик стало настільки швидко великим, це трохи загадка, воно не створювалося поступово за мільярди років, як можуть очікувати астрономи», — сказав Тім Міллер, докторант в Єльському університеті і співавтор доповіді.

«Це відкриття дає неймовірну можливість вивчити, як галактичні скупчення і їх великі галактики зібралися разом в таких екстремальних умовах».

Цей конкретний галактичний протокластер, позначений SPT2349-56, вперше був відзначений як слабка пляма міліметрового світла в 2010 році за допомогою Південного полюсного телескопа Національного наукового фонду. Подальші спостереження за допомогою телескопа Atacama Pathfinder Experiment (APEX) допомогли підтвердити, що він був насправді надзвичайно далеким галактичним джерелом і заслуговує наступних спостережень із ALMA. Висока роздільна здатність і чутливість ALMA дозволили астрономам розрізняти не менше 14 окремих об'єктів у дивно малій області простору, підтверджуючи, що об'єкт був архетиповим прикладом протокластера на дуже ранній стадії розвитку.

Екстремальна відстань і чітко визначені компоненти цього кластера пропонують астрономам безпрецедентну можливість вивчити деякі з перших кроків формування кластерів менш ніж через 1,5 мільярди років після Великого вибуху. Використовуючи дані ALMA в якості вихідних умов для складного комп'ютерного моделювання, дослідники змогли продемонструвати, як ця поточна колекція галактик буде зростати і розвиватися протягом мільярдів років.

«ALMA дала нам в перший раз чітку відправну точку для передбачення еволюції скупчення галактик. Згодом 14 спостережуваних нами галактик припинять формувати зірки і будуть стикатися і зливатися в одну гігантську галактику», — сказав Чепмен.

Це дослідження представлено в статті під назвою «Масивне ядро для скупчення галактик з червоним зміщенням 4.3» Т.Б. Miller, et al., яка з'явилася в журналі Nature.

Поширити / Поделиться:

В тему:

UkrNET - поисково-информационный ресурс