Плотное скопление из 14 галактик, образовавшееся примерно 1.4 миллиарда лет после Большого взрыва, скорее всего, является одной из самых крупных структур в современной вселенной.
Астрономам впервые в истории космических исследований удалось стать свидетелями рождения колоссальной группы галактик. По их наблюдениям, в эту структуру входит как минимум 14 объектов, сконцентрированных в области, равно четырём диаметрам диска Млечного Пути. Компьютерные модели, разработанные по этим данным, показали, что в течение определённого времени эта группа будет собираться в одну из самых крупных структур современного космического пространства. Информация об этом открытии была опубликована 26 апреля в журнале Nature.
Все галактики в этом скоплении в очень большом количестве и с невероятной скоростью рождают новые звёзды. Темп их производства в 50-1000 раз больше, чем у нашей Галактики. Такие показатели существенно выше даже тех, которые встречаются в других скоплениях галактик. Всё это указывает астрономам на то, что компоненты этого кластера влияют друг на друга и активно собираются в группу.
«Это скопление намного больше любого другого подобного кандидата, который должен стать суперструктурой. Нам кажется, что мы сумели обнаружить этот комплекс в процессе «сборки» или создания. Фактически, то, что мы сейчас наблюдаем, является недостающим звеном в нашем понимании того, как такие группы формируются», — Крис Хейворд, соавтор работы, исследователь из Центра вычислительной астрофизики в Нью-Йорке.
Скопления галактик являются самыми большими структурами, компоненты которой удерживаются друг с другом посредством гравитационного взаимодействия. Такие объекты могут содержать сотни или даже тысячи галактик. С течением времени масса этих скоплений только увеличивается, поскольку мощное гравитационное влияние в большом количестве притягивает всё больше и больше окружающего вещества. Эта новорождённая группа (или протоскопление), которая фигурирует в данном исследовании находится на расстоянии примерно 12.4 миллиарда световых лет от Земли. Это означает, что его сегодня мы видим таким, когда возраст вселенной составлял всего 1.4 миллиарда лет после Большого взрыва.
«Каким образом собрание галактик стало таким большим за такое короткое время для нас является чем-то вроде тайны. Судя по его возрасту, у него совершенно не было миллиардов лет в запасе для того, чтобы постепенно вырасти и эволюционировать», — соавтор исследования Скотт Чапман, профессор астрофизики в Университете Далхаузи в Галифаксе, Канада.
Чапман, Хейворд, Тим Миллер (все из Йельского университета) и другие их коллеги определили это протоскопление во время обработки и анализа данных обзора, проводимого с помощью Телескопа южного полюса в Антарктиде. Можно сказать, что исследователям просто повезло, потому что этот обзор рассмотрел всего лишь 6 процентов всего неба, но в достаточно крупном разрешении, а протоскопление галактик выглядело самым ярким источником света, даже среди тех, которые были увеличены посредством эффекта гравитационного линзирования. Само скопление галактик линзировано не было. Предварительный анализ показал, что этот яркий источник похож на нечёткую «каплю», составленную, по крайней мере, из трёх галактик. Дополнительные исследования, проведённые с помощью решётки ALMA в Чили, обеспечили получение необходимой засветки от объекта. Вот тут-то всех и ожидало удивление.
«Можно сказать, что мы получили удар в челюсть, когда внезапно увидели все эти галактики: от трёх мы одним махом перескочили до четырнадцати. Сразу стало очевидно, что этот объект куда интереснее, чем мы считали. Это — крупная структура в процессе формирования, а не просто какой-то случайный набор галактик», — говорит Чапман.
Обнаруженное протоскопление содержит в себе массу, равную приблизительно десяти триллионам солнечных масс. Нахождение такого количества вещества в таком ограниченном пространстве означает, что с течением времени эти галактики будут лишь дальше сливаться, а не распадаться. Числовое моделирование, проведённое Хейвордом, Чапманом и их коллегами, показало то, как протоскопление будет расти в течение последующего миллиарда лет. За этот отрезок времени все 14 галактик сольются в одну гигантскую эллиптическую галактику, окружённую ореолом других галактик, звёзд и пыли. Исследователи оценивают, что в современной вселенной эта группа будет содержать массу уже в 1000 триллионов солнечных. Это сопоставимо с массой скопления Кома, которое находится на расстоянии нескольких сотен миллионов световых лет от Земли.
«Удивительно высокий темп звездообразования в этих галактиках указывает на то, что они формируют скопление. Наблюдаемый скачок формирования новых звёзд во время образования протоскопления полностью согласуется с современными группами галактик, которые содержат больше всего старых звёзд приблизительно одного и того же возраста. Также здесь есть некий особый эффект окружающей среды, который заставляет галактики формировать звёзды намного быстрее по сравнению с теми галактиками, которые не находятся в этом месте. По одной из версий здесь замешано гравитационное перетягивание, в результате которого соседние галактики сжимают газ в этой, вызывая активные вспышки звездообразования».
Протоскопление — предшественник больших и более зрелых скоплений галактик, наблюдаемых в современной вселенной. Именно поэтому обнаруженное формирующееся скопление станет превосходной испытательной лабораторией для того, чтобы больше узнать о том, как современных группы галактик формировались и развивались. Например, современные скопления наполняются перегретым газом, который может достигать температур более одного миллиона градусов. Учёные не уверены в описании процесса того, как этот газ появился в скоплениях, а высокий показатель звездообразования в недавно обнаруженном протоскоплении может дать представление об этом: огромное количество новорождённых звёзд в формирующейся группе может выбросить горячий газ в пустоты между галактиками. Этот газ будет недостаточно плотным, чтобы сформировать звёзды и поэтому рассеивается всюду по скоплению.
Дальнейшее исследование протоскоплений обеспечит дополнительно понимание об этом странном классе космических объектов. Чапман с группой исследователей уже смог идентифицировать ещё два протоскопления в обзоре того же Телескопа южного полюса, хотя они и не такие захватывающие, как первое.
По информации http://www.theuniversetimes.ru/obnaruzheno-ogromnoe-skoplenie-sverxmassivnyx-galaktik.html#axzz5FDoYnhMh
Обозрение "Terra & Comp".
