«Спектр-РГ» взвесил очень массивное скопление галактик
Российские астрономы при помощи наземных телескопов и телескопа eROSITA, установленного на борту обсерватории «Спектр-РГ», определили свойства одного из наиболее массивных скоплений галактик. Оказалось, что свет от SRGe CL2305.2-2248 шел до нас 6,6 миллиарда лет, а распределение галактик внутри него напоминает песочные часы. Препринт работы доступен на arXiv.org.
Скопления галактик — самые массивные гравитационно связанные объекты во Вселенной. Их размеры составляют несколько мегапарсек, а массы могут превышать 1015 масс Солнца, в состав скоплений помимо темной материи входят несколько сотен или тысяч галактик, пространство между которыми заполнено горячим межгалактическим газом. Исследования свойств и пространственного распределения скоплений позволяет узнать больше как о космологической эволюции Вселенной, так и о ее крупномасштабной структуре и механизмах формирования и эволюции самих скоплений.
Большой вклад в поиск новых скоплений должна внести космическая обсерватория «Спектр-РГ», ведущая обзор всего неба в рентгеновском диапазоне — ожидается, что за несколько лет работы она обнаружит около ста тысяч скоплений галактик, в том числе с массами больше 1014 масс Солнца. Это позволит наложить новые ограничения на космологические модели и по-новому измерить зависимость постоянной Хаббла от красного смещения, которая входит в модель расширяющейся Вселенной.
Группа российских астрофизиков во главе с Родионом Бурениным (Rodion Burenin) из Института космических исследований РАН опубликовала результаты многоволновых наблюдений за очень массивным скоплением галактик SRGe CL2305.2-2248. Первоначально оно было открыто благодаря эффекту Сюняева-Зельдовича в рамках обзоров неба Южным полярным телескопом и Атакамским космологическим телескопом, в дальнейшем за ним наблюдал рентгеновский телескоп eROSITA, установленный на борту «Спектра-РГ», а также наземные телескопы БТА и РТТ-150.
Масса скопления была оценена учеными в 9×1014 масс Солнца, что делает SRGe CL2305.2-2248 одним из наиболее массивных скоплений галактик в наблюдаемой Вселенной. В частности, масса скопления оказывается сопоставимой с массой скопления Эль-Гордо, которое в 2012 году обладало статусом самого массивного скопления. Значение красного смещения для скопления составляет 0,7573, это означает, что мы видим излучение, испущенное 6,6 миллиарда лет назад.
Форма проецируемого на картинную плоскость распределения галактик в скоплении напоминает песочные часы — в направлениях на восток и запад почти нет галактик, а в направлениях на север и юг поверхностная плотность галактик остается значительной. Такая сильная центральная асимметрия распределения галактик говорит о сложных динамических процессах в скоплении. Кроме того, центральная часть скопления в рентгеновском диапазоне выглядит неоднородной, что может быть связано с образованием пузырей горячего газа из-за активности центральной галактики скопления или крупномасштабного движения газа внутри 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
Это молодые звезды, еще не вышедшие на главную последовательность
Астрономы нашли наблюдательные доказательства того, что одним из типов неопознанных космических источников высокоэнергетического гамма-излучения могут быть молодые звезды типа Т Тельца в областях звездообразований. Гамма-кванты рождаются во время очень мощных рентгеновских вспышек на таких звездах. Статья опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Молодые звездные объекты малой массы способны генерировать рентгеновское излучение, причем их активность в этом плане может быть больше, чем у звезд главной последовательности. В частности, звезды типа Т Тельца обычно демонстрируют быстропеременное жесткое рентгеновское излучение. Предполагается, что мощные рентгеновские мегавспышки, иногда возникающие на таких объектах из-за пересоединения магнитных силовых линий и нагревающие плазму, могут быть идеальными кандидатами в зоны ускорения частиц до релятивистских энергий и, как следствие, источниками гамма-излучения. Если эта идея, выдвинутая в 2011 году, верна, то можно объяснить природу ряда неопознанных источников гамма-излучения, найденных космическим телескопом «Ферми» в областях звездообразования Млечного Пути. Группа астрономов во главе с Агостиной Филокомо (Agostina Filócomo) из Университета Насьональ де Рио-Негро — Седе Атлантика (UNRN — Sede Atlántica) представила наблюдательные доказательства этой теории. Она проанализировала данные наблюдений за источниками гамма-квантов в диапазоне энергий от ста мегаэлектронвольт до трехсот гигаэлектронвольт в отражательной туманности NGC 2071 в созвездии Ориона, полученные за 14 лет работы телескопа «Ферми» Ученые определили со статистической значимостью 3,2 сигмы, что в туманности есть непостоянный по времени (был активен около двух лет) источник гамма-излучения, порождавший кванты с энергиями выше ста гигаэлектронвольт. NGC 2071 представляет собой область звездообразования, содержащую популяцию протозвезд малой массы, поэтому исследователи считают, что именно мегавспышки звезд Т Тельца могут порождать высокоэнергетическое гамма-излучение. Оценка частоты подобных явлений — одно каждые 13,2 года при энергии вспышек 1037—1038 эрг. Однако стоит отметить, что, хотя в настоящее время это единственный сценарий, хорошо объясняющий данные наблюдений, он требует дальнейшей наблюдательной проверки. Ранее мы рассказывали о том, как выглядят пылевые «крылья» у звезды типа Т Тельца.