С помощью телескопа ALMA астрономы обнаружили большой резервуар горячего газа во все еще формирующемся галактическом скоплении вокруг галактики Паутина. Ученые впервые наблюдали горячий газ настолько далеко, сообщает пресс-служба Европейской южной обсерватории. Статья, посвященная открытию, появилась в журнале Nature.
Скопления содержат большое количество галактик, иногда их число достигает тысяч. Эти кластеры настолько массивны, что могут собирать вместе газ, нагревающийся при падении на скопление. Ранее космологические модели предсказывали, что этот горячий газ уже присутствует в скоплении, когда оно только формируется, но доказательств этому не было.
Первое доказательство появилось только сейчас. Ученые обнаружили, что протокластер вокруг галактики Паутина содержит обширный резервуар горячего газа с температурой в несколько десятков миллионов градусов по Цельсию. Ранее в этом протоскоплении замечали только холодный газ, но масса горячего газа, обнаруженная в этом новом исследовании, превышает его в тысячи раз. Это открытие показывает, что протоскопление Паутины, существовавшее в эпоху, когда Вселенной было всего три миллиарда лет, как ожидается, действительно превратится в массивное скопление галактик примерно через 10 миллиардов лет, увеличив свою массу как минимум в десять раз.
Свое открытие астрономы сделали с помощью так называемого теплового эффекта Сюняева-Зельдовича (SZ). Этот эффект возникает, когда свет от космического микроволнового фона — реликтового излучения Большого взрыва — проходит через (в данном случае) внутрикластерную среду. Когда этот свет взаимодействует с быстро движущимися электронами в горячем газе, он получает немного энергии, и его цвет, или длина волны, немного меняется. «Таким образом, при правильных длинах волн эффект SZ проявляется как эффект затенения скопления галактик на космическом микроволновом фоне», — объясняют авторы работы.
Таким образом, измеряя эти тени на космическом микроволновом фоне, астрономы могут сделать вывод о существовании горячего газа, оценить его массу и составить карту его формы. Измерения ученые проводили с помощью телескопа ALMA.
[Иллюстрация: ESO/DI MASCOLO ET AL.; HST: H. FORD]
