Астрономы обнаружили «мост» из звёзд между двумя сталкивающимися галактиками

Галактический кластер Abell 3667, находящийся в процессе активного слияния, запечатлён на этом изображении, собранном из более чем 28 часов наблюдений с помощью 570-мегапиксельной камеры Dark Energy Camera, установленной на 4-метровом телескопе Виктора М. Бланко в Межамериканской обсерватории Серро-Тололо (Чили). На коллаже показаны некоторые интересные особенности Abell 3667. Авторы: CTIO/NOIRLab/NSF/AURA, PI: Энтони Энглерт (Университет Брауна), обработка изображений: T.A. Rector (Университет Аляски/NSF NOIRLab), M. Zamani & D. de Martin (NSF NOIRLab)

Астрономы обнаружили слабое свечение звёзд, вырванных из родной галактики и поглощаемых другой, в ходе одного из самых детальных наблюдений за галактическим кластером, расположенным в 700 миллионах световых лет от Земли. «Мост» из рассеянного света, протянувшийся примерно на миллион световых лет между двумя галактиками в скоплении Abell 3667, стал первым прямым доказательством активного слияния двух самых ярких галактик кластера.

Исследователи также предполагают, что Abell 3667 образовался в результате слияния двух меньших кластеров около миллиарда лет назад.

«Впервые такой масштабный объект обнаружен в локальном галактическом кластере», — заявил Энтони Энглерт, аспирант Университета Брауна и ведущий автор исследования. «Мы знали, что подобный мост между галактиками возможен, но до сих пор его нигде не фиксировали. Было огромной неожиданностью запечатлеть настолько слабую структуру».

Новые изображения Abell 3667 были получены с помощью камеры Dark Energy Camera (DECam), установленной на телескопе Виктора М. Бланко в Чили. Энглерт и его коллеги — профессор физики Ян Делл’Антонио и исследователь Мирея Монтес — объединили рекордные 28 часов наблюдений, собранных DECam за несколько лет. Результаты опубликованы в журнале The Astrophysical Journal.

«Поскольку телескоп Бланко с DECam ведёт наблюдения уже более десяти лет, у нас есть огромный архив данных», — пояснил Энглерт. «Нам просто повезло, что так много людей снимали Abell 3667 за эти годы, и мы смогли объединить все эти снимки».

Именно длительное время наблюдений позволило зафиксировать слабый свет звёзд, выброшенных из галактик. Этот тип рассеянного света, известный как внутрикластерный свет (ICL), содержит ценную информацию об истории Abell 3667 и гравитационном взаимодействии галактик внутри него.

ICL, зафиксированный командой Энглерта, указывает на особый тип слияния галактик в Abell 3667. Обычно крупнейшая галактика кластера (BCG) постепенно «ворует» звёзды у более мелких галактик. Однако в данном случае исследователи обнаружили, что Abell 3667 состоит из двух кластеров, каждый со своей BCG, которые сейчас сливаются. «Мост» ICL свидетельствует о том, что более крупная BCG активно поглощает звёзды меньшей — процесс, известный как быстрое или агрессивное слияние.

Эти наблюдения также подтверждают данные рентгеновских и радиочастотных исследований, указывавших на быстрое слияние в Abell 3667, но впервые предоставляют оптическое доказательство этого процесса.

Открытие внутрикластерного света даёт представление о будущих возможностях обсерватории Веры К. Рубин, которая начнёт полноценную работу в конце этого или начале следующего года. Оснащённая самым большим в мире телескопом и камерой, обсерватория проведёт 10-летний обзор южного неба в рамках проекта Legacy Survey of Space and Time (LSST).

«Рубин сможет фиксировать ICL так же, как и мы, но сделает это для каждого локального галактического кластера в южном небе», — сказал Энглерт. «Наше исследование — лишь малая часть того, что сможет сделать Рубин. Это полностью изменит изучение внутрикластерного света».

Это открывает новые горизонты для астрономов и астрофизиков. Помимо изучения истории галактических кластеров, ICL может пролить свет на одну из главных загадок Вселенной — тёмную материю.

«ICL очень важен для космологии», — отметил Делл’Антонио. «Распределение этого света должно отражать распределение тёмной материи, что даёт нам косвенный способ „увидеть“ её».

Телескоп Виктора М. Бланко и обсерватория Веры К. Рубин управляются NOIRLab — национальным центром наземной оптической астрономии США. Исследование финансировалось Национальным научным фондом (NSF), Министерством энергетики США и Консорциумом NASA Rhode Island Space Grant.

Детали изображения:

• Галактика-медуза JO171
  Как и знаменитый объект Хога, JO171 представляет собой кольцевую галактику с отдельным кольцом молодых звёзд вокруг старого центра. Падение JO171 в плотный кластер Abell 3667 лишает её газа, создавая «щупальца», похожие на медузу.
• Галактика-медуза LEDA 64246
  Ещё один пример «хвостов», образованных потерей газа. Их голубое свечение указывает на активное звёздообразование в этих структурах.
• Центральная галактика IC 4965
  Формирование таких галактик долгое время оставалось загадкой, но обнаружение ICL подтвердило, что они растут за счёт поглощения звёзд меньших галактик.
• Галактика NGC 6862
  Сейфертовская галактика, частично скрытая межзвёздной пылью Млечного Пути.

Источник: sciencedaily.com