Ученые обнаружили скопление галактик, существовавшее всего через 1,4 миллиарда лет после Большого взрыва, которое оказалось неожиданно горячим. Эта находка ставит под сомнение устоявшиеся представления о том, как формируются крупнейшие структуры во Вселенной.
Согласно современным теориям, скопления галактик должны постепенно нагреваться: гравитация медленно стягивает газ и материю, и с увеличением размера и стабильности системы растет температура. Экстремально горячий газ между галактиками — межкластерная среда — должен формироваться значительно позже, когда скопление уже достигло зрелости. Однако наблюдения предоставили совершенно иную картину.
«Мы не ожидали обнаружить настолько горячую атмосферу скопления так рано в космической эволюции, — делится соавтор исследования, аспирант Университета Британской Колумбии Дачжи Чжоу. — Сначала я скептически отнесся к сигналу — он был слишком мощным, чтобы быть правдой. Но после месяцев проверок мы подтвердили: этот газ как минимум в пять раз горячее, чем предсказывают модели, и даже горячее и энергичнее, чем во многих современных скоплениях».
Объектом исследования стало молодое скопление SPT2349−56, находящееся на расстоянии около 12 миллиардов световых лет от нашей планеты. Несмотря на свой юный возраст, оно уже поражает своими размерами: центральная область простирается примерно на 500 тысяч световых лет — сопоставимо с гало нашей галактики Млечный Путь. Внутри находятся более 30 активных галактик, а темп рождения новых звезд превышает показатели Млечного Пути более чем в пять тысяч раз.
Для определения температуры газа ученые применили телескопы обсерватории ALMA в чилийской пустыне Атакама и эффект Сюняева — Зельдовича, который позволяет оценивать тепловую энергию межгалактической среды.
Астрономы полагают, что причиной аномального нагрева могут являться три сверхмассивные черные дыры, недавно найденные в этом скоплении. «Это указывает на то, что нечто в ранней Вселенной — вероятно, эти черные дыры — уже закачивало огромное количество энергии в окружающее пространство, формируя молодое скопление гораздо раньше и интенсивнее, чем мы себе представляли», — поясняет соавтор работы профессор Скотт Чепмен из Университета Далхаузи.
Теперь ученые собираются выяснить, как взаимодействуют бурное звездообразование, активные черные дыры и перегретая атмосфера в столь компактной и одновременно молодой системе. А также как в дальнейшем из таких «космических подростков» формируются зрелые галактические гиганты, определяющие облик Вселенной сегодня.
Фото: hi-tech.mail.ru