Hubblecast 47. Кластер Пандоры

Космический телескоп Хаббл

22 июня 2011 года

С помощью Хаббла и ОБТ команда ученых провела длительные исследования скопления галактик Абель 2744 по прозвищу Кластер Пандоры, сложив по кусочкам всю его бурную историю. И оказалось, что Абель 2744 - результат столкновения по крайней мере 4 отдельных скоплений галактик с различными побочными эффектами, которые до этого еще не видели.

В столкновениях скоплений галактик образуется полный хаос, который становится настоящим сундуком сокровищ для астрономов.

Джулиан Мертен (Julian Merten), одна из авторов исследования скопления Абель 2744, объясняет: “Как при расследованиях крушений самолетов, мы рассматриваем кусок за кусочком, используя различные наблюдения, чтобы воссоздать события, случившиеся на протяжении периода в сотни миллионов лет. И это может рассказать, как такие во Вселенной формировались подобные структуры, как взаимодействуют между собой различные типы материи.”

“Мы назвали это скопление Кластером Пандоры потому, что здесь есть много различных и странных явлений, некоторые из которых мы не видели раньше,” добавляет Ренато Дапке (Renato Dupke), еще один автор исследования.

Абель 2744 изучали с помощью комбинирования данных Хаббла, ОБТ, телескопа Субару и Рентгеновской обсерватории Чандра.

На снимках четко видны галактики скопления, составляющие всего менее 5% всей массы. Остальная часть - газ (20%), настолько горячий, что светится в рентгеновских лучах, и темная материя (около 75%), которая совершенно не видна. Чтобы понять, что же происходило, команде надо было увидеть, где находятся все три типа материи в Абель 2744.

Темная материя не излучает, не поглощает и не отражает света, оставаясь неуловимой субстанцией, и обнаруживая себя только через гравитационное притяжение. Для того, чтобы все-таки ее обнаружить в космосе, команда использовала гравитационные линзы - искривление света далеких галактик в присутствии очень большой массы, находящейся в скоплении, результатом чего была серия предательских искажений галактик заднего фона на наблюдениях ОБТ и Хаббла. И по этим искажениям можно достаточно точно указать, где в действительности находится темная материя.

В сравнении с этим, горячий газ в скоплении наблюдать было гораздо проще. И, хотя для целей исследования это были не настолько критичны, Чандра смогла точно установить, где находится этот газ, одновременно показав углы и скорости, под которыми сталкивались скопления.

Когда астрономы взглянули на результаты, они вдруг обнаружили несколько интересных вещей. “Оказывается, Абель 2744 сформировался в результате столкновений 4 разных скоплений в течение периода времени в 350 млн лет. Сложное и непонятное распределение различных типов материи - исключительно необычно и интересно,” говорит Дэн Ко (Dan Coe), еще один автор исследования.

И оказывается, что это сложное столкновение разделило горячий газ и темную материю так, что теперь они находятся далеко друг от друга и от видимых нами галактик. Скопление Пандоры сочетает в себе различные явления, которые до этого мы видели поодиночке в других системах.

В районе ядра скопления находится "пуля", где столкновение газа различных скоплений создало ударную волну, а темная материя свободно прошла сквозь него.

В другой части скопления видны галактики и темная материя, но не горячий газ, который был просто выбит ударом, оставшись далеко позади в виде тусклого хвоста.

Во внешних частях скопления видны даже более интересные вещи. В одной области находится темная материя, но совсем нет ярких галактик и газа. Виден также отдельный туманный клочок выброшенного газа, который скорее всего находится спереди, а не сзади связанной с ним темной материи. Это загадочное положение, возможно, говорит астрономам нечто новое о поведении темной материи и взаимодействии различных составляющих нашей Вселенной.

Скопления галактик - самые большие структуры в космосе - содержат буквально триллионы звезд. Как они формируются и как эволюционируют, проходя через повторяющиеся столкновения - одна из фундаментальных проблем нашего понимания Вселенной. Изучение Кластера Пандоры - самого сложного и зрелищного столкновения скоплений галактик, о котором мы знаем - продолжается.