Обсерватория Einstein Probe заметила слияние шести галактик в центре скопления галактик
Это крайне редкое явление в Местной Вселенной
Китайские астрономы при помощи космической рентгеновской обсерватории Einstein Probe обнаружили уникальную систему из шести сливающихся воедино галактик в центре скопления галактик WHY J050106.2+013714. Крайне редкое в Местной Вселенной явление приведет к формированию очень массивной ярчайшей галактики скопления в будущем. Препринт работы доступен на сайте arXiv.org.
Скопления галактик представляют собой крупнейшие гравитационно связанные системы во Вселенной и могут включать в себя от нескольких десятков до тысяч галактик. В их центрах часто обнаруживаются очень крупные системы, чаще всего эллиптические, называемые ярчайшими галактиками скопления. Считается, что за их формирование ответственны события слияния: галактики склонны мигрировать к центру скопления из-за динамического трения, где в итоге поглощаются центральной галактикой. Однако до сих пор неясно, какие именно слияния играют доминирующую роль в росте ярчайшей галактики скопления: крупные (с малым отношением масс галактик) или мелкие (с большим отношением масс). Связь между процессами образования систем сливающихся галактик в центре скопления и стадиями эволюции скопления к настоящему моменту тоже плохо изучена.
Группа астрономов во главе с Вэнем Чжунлю (Zhonglue Wen) из Национальной астрономической обсерватории Китайской академии наук сообщила об обнаружении системы из шести сливающихся галактик в центре скопления галактик WHY J050106.2+013714. Первоначально скопление обнаружено в 2018 году на основе данных из ряда обзоров неба, в текущей работе оно выбрано для подробного изучения в рентгеновском диапазоне при помощи телескопа FXT, установленного на космической обсерватории Einstein Probe. Ученые использовали и оптические данные из обзоров DESI Legacy Surveys.
WHY J050106.2.+013714 характеризуется красным смещением 0,151, радиусом r500 около 3,359 миллионов световых лет и массой M500 около 1014,5 масс Солнца. В пределах этого радиуса найдено 64 кандидата в галактики-члены скопления, чьи звездные массы больше 1010 масс Солнца.
Для определения радиуса скопления можно использовать несколько параметров, один из них — r500. Он означает радиус, в пределах которого средняя плотность скопления в 500 раз превышает критическую плотность Вселенной на красном смещении скопления (плотность массы во Вселенной, при которой она остается плоской). В этом случае M500 — общая масса скопления, заключенная внутри этого радиуса.
В ядре скопления наблюдается уникальная компактная система из шести галактик, причем пять из них обладают звездной массой не менее чем в 1011 масс Солнца. Если все они сольются воедино, то возникшая ярчайшая галактика скопления будет обладать массой около 1,16 × 1012 масс Солнца, что на пару порядков больше, чем звездная масса Млечного Пути.
Измеренная рентгеновская светимость скопления и температура горячего газа внутри него говорят о том, что скопление динамически молодое и пережило гравитационные возмущения. В пользу того, что в центре скопления идет слияние галактик, говорит и четко обнаруженная область диффузного свечения внутри скопления с максимальной проекционной протяженностью около тысячи световых лет. Она состоит из излучения звезд, оторванных от своих галактик, суммарная масса всех этих светил оценивается в 5,7 × 1011 масс Солнца.
Исследователи рассчитали, насколько редким может быть событие слияние шести галактик в центре скопления галактик — для этого они проанализировали выборку из более чем 52 тысяч скоплений галактик с красными смещениями менее 0,2 из обзоров DESI Legacy. Оказалось, что можно выделить около 2233 двойных слияний в центрах скоплений, 70 тройных и лишь 12 четверных слияний, причем не для всех из этих случаев однозначно подтвержден процесс слияния галактик, а не позиционное выравнивание галактик с точки зрения земного наблюдателя. Таким образом, WHY J050106.2.+013714 — исключительно редкое явление в Местной Вселенной.
В ранней Вселенной взаимодействия и слияния галактик в протоскоплениях были гораздо более частым явлением, чем в более поздние эпохи — самое далекое подобное событие из известных произошло, когда возраст Вселенной составлял всего несколько сотен миллионов лет.
Пребиотические молекулы могли быть широко распространены по всей Солнечной системе
Планетологи обнаружили все пять нуклеиновых оснований в грунте астероида Рюгу, доставленного на Землю межпланетной станцией «Хаябуса-2». Сравнение свойств грунта Рюгу с веществом астероида Бенну и углеродистых метеоритов говорит о том, что нуклеотиды в их родительских телах могли образовываться похожим образом по всей Солнечной системе, что, в конечном итоге, способствовало занесению на молодую Землю пребиотических молекул. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy.