Астрономы подвели итоги обзора неба CHiPS, в рамках которого велся поиск ранее неизвестных или упущенных из виду скоплений галактик. Им удалось отыскать три интересных кандидата, каждый из которых обладает яркой центральной галактикой, и подтвердить существование двух из них. Статья опубликована в журнале The Astrophysical Journal.
Скопления галактик — самые большие и массивные гравитационно связанные объекты во Вселенной, которые обладают массами примерно 1014–1015 масс Солнца, размерами в несколько мегапарсек и содержат в себе несколько сотен или тысяч галактик. Чтобы понять, как подобные системы формировались и эволюционировали во Вселенной, а также оценить их пространственное распределение, ученые ищут новые скопления, проводя обзоры неба в оптическом или рентгеновском диапазонах волн.
В 2010 году ученые открыли Скопление Феникса, которое привело к пересмотру методик поиска скоплений галактик по данным рентгеновских обзоров, так как первоначально его ошибочно идентифицировали как яркий точечный источник. Поскольку в большинстве рентгеновских обзоров объекты идентифицируются либо как точечный, либо как протяженный источник излучения, скопление, центральная галактика которого обладает ярким активным ядром, может быть опознана не как скопление, а значит, целый ряд объектов мог быть учеными упущен из поля зрения. Кроме того, перепроверка точечных кандидатов в скопления галактик позволяет заодно и изучить проблему охлаждающего потока в скоплениях, из-за которой наблюдается несоответствие между рентгеновской светимостью скопления и наблюдаемой скоростью звездообразования в нем.
Группа астрономов во главе с Тавиватом Сомбунпаньякулом (Taweewat Somboonpanyakul) из Массачусетского технологического института опубликовала результаты поиска скоплений галактик в рамках обзора неба CHiPS (Clusters Hiding in Plain Sight), который проводился для объектов в диапазоне красного смещения 0,1–0,7. В ходе обзора ученые вначале искали на разных длинах волн ярких кандидатов в скопления, а затем подтверждали открытия путем поиска большой плотности галактик при заданном красном смещении с центром, совпадающим с источниками рентгеновского излучения. В работе использовались данные наблюдений в оптическом, инфракрасном, радио и рентгеновском диапазонах, полученные при помощи наземных и космических телескопов.
Астрономы обнаружили 11 кандидатов в скопления, включавшие в себя шесть повторных открытий уже известных скоплений с центральными галактиками как со вспышками звездообразования, так и с активными ядрами, два случая ложной идентификации кандидатов, а также три ранее неизвестных, но интересных кандидата, из которых два были подтверждены на основе наблюдений рентгеновского телескопа «Чандра».
Значение красного смещения для скопления галактик CHIPS 1356-3421 составляет 0,223, оно содержит в своем центре галактику с чрезвычайно ярким активным ядром. Масса скопления оценивается в 6,9×1014 масс Солнца. В случае CHIPS 1911+4455 значение красного смещения составило 0,48, в центре скопления находится голубая галактика, окруженная множеством красноватых галактик-спутников. Общая масса и общий размер скопления составляют 6×1014 масс Солнца и 1075 килопарсек, соответственно. Наконец, CHIPS2155-3727 пока что находится в статусе кандидата в скопление галактик, так как данные «Чандры» не выявили диффузного рентгеновского излучения вокруг центрального точечного источника, ходя оптические данные демонстрируют большую плотность галактик в месте расположения источника. Ожидается, что дальнейшие наблюдения за этим объектом позволят подтвердить его природу и узнать свойства скопления.
Ранее мы рассказывали о том, как астрономы нашли новое сверхскопление из восьми скоплений галактик, паутину из шести галактик вокруг квазара в ранней Вселенной и джеты у центральной галактики скопления Феникса.
Александр Войтюк
Его происхождение остается загадкой
Астрономы подтвердили открытие новой нептуноподобной экзопланеты, которая оказалась рекордно плотной среди подобных тел. TOI-1853b может представлять собой практически лишенное атмосферы ядро из воды и горных пород, а также попадает в «пустыню нептунов». Статья опубликована в журнале Nature. Экзопланеты, сравнимые по размерам с Нептуном, могут обладать разным составом и внутренней плотностью в зависимости от эволюционного пути, расстояния до звезды и активности процесса потери атмосферы. Они могут представлять собой тела с твердым ядром и толстой водородно-гелиевой атмосферой, а могут быть планетами, содержащими большое количество воды, демонстрировать обилие горных пород и даже иметь тонкую атмосферу. Группа астрономов во главе с Луки Напониелло (Luca Naponiello) из Римского университета Тор Вергата сообщила об открытии нового представителя нептуноподобных экзопланет TOI-1853b, который сильно выделяется по своим свойствам от других подобных тел. Первоначально его обнаружил космический телескоп TESS, затем открытие было подтверждено по данным наземных телескопов MuSCAT2, ULMT, SOAR и LCOGT, обсерваторий «Джемини-Север» и Кека, а также спектрографа HARPS-N. Родительская звезда относится к спектральному классу K2.5 V, она находится в 544 световых годах от Солнца и обладает массой 0,837 массы Солнца и радиусом 0,808 радиуса Солнца. Вокруг нее по орбите с периодом 1,24 дня и длиной большой полуоси 0,0213 астрономической единицы обращается экзопланета с радиусом 3,46 радиуса Земли и массой 73,2 массы Земли. Это дает значение средней объемной плотности в 9,74 граммов на кубический сантиметр, что примерно в шесть раз больше, чем у Нептуна. Внутренний состав TOI-1853b лучше всего описывается моделью ядра, состоящего из воды и горных пород, лишенного газовой оболочки или обладающего незначительной газовой оболочкой из водорода и гелия. Расчетное характерное давление в недрах экзопланеты может в 50 раз превышать давление на границе ядра и мантии Земли, таким образом, ядро может быть металлическим и окруженным мантией, богатой водой в виде льда или в виде сверхкритического флюида. TOI-1853b также попадает в центр «пустыни нептунов» — зоны дефицита нептуноподобных короткопериодных экзопланет, происхождение которой остается предметом споров. Объяснить образование такой экзопланеты сложно из-за значительного содержания в ней тяжелых элементов. В частности, ростTOI-1853b только за счет аккреции планетезималей из льда и горных пород кажется малореальным. Возможно, в системе в прошлом произошло высокоскоростное столкновение между двумя массивными протопланетами, или же TOI-1853b изначально была массивным гигантом с атмосферой, а затем потеряла большую часть массы из-за приливного разрушения вблизи периастра во время орбитальной миграции с высоким эксцентриситетом на раннем этапе жизни системы. Ранее мы рассказывали о том, как мини-нептун не смог объяснить необычное радиоизлучение от спокойного красного карлика.