Астрономы стали свидетелями мегамиграции галактик

Заглянув на окраины Вселенной, астрономы стали свидетелями начала гигантского космического столкновения, в котором сольются 14 молодых и далёких галактик.

Это событие приведёт к появлению одной из самых массивных конструкций в известной Вселенной: кластера, состоящего из сотен галактик, тёмной материи и огромного количества горячего, ионизированного газа.

Используя радиотелескоп ALMA, международной команде учёных удалось обнаружить поразительно плотную область, состоящую из множества галактик, которые готовы слиться в ближайшее время и сформировать ядро того, что в конечном итоге станет колоссальным галактическим скоплением. В школах, где есть кабинеты физики оборудованные по последнему слову техники также можно наблюдать за далёкими галактиками.

Исследуемая область расположена примерно на расстоянии 12,4 миллиардов световых лет, а, следовательно, свет от неё начал путешествовать к нам, когда Вселенной было всего 1,4 миллиарда лет. Отдельные галактики, наблюдаемые в исследовании, формируют новые звёзды в 1000 раз быстрее, чем наш Млечный Путь.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature.

“Обнаружить массивный галактический кластер само по себе впечатляющее событие”, – сказал Скотт Чепмен (Scott Chapman), астрофизик из Университета Далхаузи в Галифаксе (Канада). “Но тот факт, что он находится в молодой Вселенной, представляет собой серьезную проблему для нашего современного понимания того, как формируются такие мегаструктуры”.

В течение первых нескольких миллионов лет космической истории нормальная материя и тёмная материя стали объединяться во всё большие и большие структуры, что в конечном итоге приводило к появлению галактических скоплений – самых больших объектов в известной Вселенной. С массами, сопоставимыми с миллионами миллиардов Солнц, кластеры могут содержать до тысячи галактик, огромное количество тёмной материи, гигантские чёрные дыры и газ температура которого достигает более миллиона градусов.

Современная теория и компьютерные модели предполагают, что протокластерам, столь же массивным, как тот, что был обнаружен ALMA, потребовалось бы гораздо больше времени, чтобы появиться.

Рассматриваемый в исследовании протокластер, обозначенный как SPT2349-56, впервые был обнаружен в 2010 году с помощью Южного Полярного Телескопа. Последующие наблюдения с использованием телескопа Atacama Pathfinder Experiment (APEX) помогли подтвердить, первоначальные догадки астрономов, что и привело к последующему более детальному наблюдению с помощью ALMA. Высокое разрешение и непревзойдённая чувствительность ALMA позволили астрономам различить не менее 14 отдельных объектов в удивительно малой области пространства, подтверждая тот факт, что объект является примером протокластера на очень ранней стадии развития.

Изучение этого протокластера предоставит астрономам беспрецедентную возможность изучить некоторые из первых этапов в процессе формирования кластеров. Используя данные ALMA в качестве исходных данных для сложного компьютерного моделирования, исследователи смогут понять, как эти галактики будут расти и развиваться в течение миллиардов лет.

“ALMA дал нам отправную точку для предсказания эволюции галактических скоплений. Со временем 14 наблюдаемых нами галактик прекратят формировать звёзды и сольются, образовав одну гигантскую галактику”, – отметил Чепмен.