Ученые давно считали скопление галактик Персея стабильной и спокойной структурой — ее даже называли «расслабленным» скоплением, потому что оно не сталкивалось с другими скоплениями галактик в течение миллиардов лет. Теперь специалисты пересмотрели свои взгляды на этот объект.
Все изменилось, когда астрономы начали замечать тревожные признаки: асимметричную форму, необычные границы между потоками газа и радиосигналы, которые свидетельствуют о нестабильности скопления. Несмотря на эти намеки, долгое время оставалось неясно, что именно нарушило покой Персея. Теперь, благодаря использованию метода слабого гравитационного линзирования, международная команда исследователей из США и Южной Кореи, похоже, нашла «виновника» древней космической катастрофы.
Скопление Персея, расположенное на расстоянии 250 миллионов световых лет от Земли, представляет собой одну из самых массивных известных структур во Вселенной — на его территории расположены тысячи галактик, охватывающие область в 11,6 миллиона световых лет. Его относительная близость и крупные размеры сделали Персей идеальным объектом для изучения процессов формирования и эволюции галактических скоплений. Однако долгое время считалось, что он давно не сталкивался с другими структурами, а равномерное распределение в нем горячего газа и слабое радиоизлучение воспринимались как признаки стабильности. Все изменилось в 2012 году, когда были обнаружены так называемые «холодные фронты» — гигантские границы между потоками газа разной температуры, которые обычно возникают в результате галактических столкновений.
Ответ на вопрос о происхождении этих аномалий удалось получить с помощью слабого гравитационного линзирования — явления, которое предсказывал еще Альберт Эйнштейн. Свет от далеких галактик, проходя через массивные объекты, например, скопления, искажается, и по этому искажению можно судить о распределении массы, включая невидимую темную материю. Используя телескоп Subaru на Гавайях и анализируя искажения света от фоновых галактик, ученые обнаружили на окраине Персея скопление меньшего размера с заметным гало темной материи. Центр этого субскопления совпадает с галактикой NGC 1264, а его масса примерно в 100 раз превышает массу Млечного Пути. Важнейшим открытием стала так называемый «мост» — протяженная область массой, почти равной массе субскопления, которая соединяет его с основным телом Персея.
Моделирование показало, что это не случайное совпадение, а прямое свидетельство гравитационного взаимодействия двух скоплений. Более того, воссозданная модель позволила точно воспроизвести ранее обнаруженные холодные фронты, подтвердив, что слияние действительно произошло. По расчетам, первое приближение субскопления к центру Персея случилось около 7,5 миллиарда лет назад. С тех пор оно неоднократно пересекало центральную часть Персея, проходя ее за последние миллиарды лет как минимум трижды. Последнее такое сближение, согласно модели, произошло примерно 750 миллионов лет назад.
Это открытие имеет огромное значение для науки. Персей давно уже служит полигоном для изучения различных астрофизических процессов, и его доступность позволила провести множество ценных наблюдений. Теперь, когда выяснилось, что он не так уж и «расслаблен», как считалось ранее, ученым предстоит переосмыслить многие теории формирования галактических скоплений. Кроме того, успех метода слабого гравитационного линзирования подчеркивает его эффективность в тех случаях, когда традиционные наблюдательные подходы оказываются неэффективными.
Тем временем на сайте НАСА заработал «Зоопарк галактик»: узнайте, что в нем можно увидеть.
Источник