Астрономы исследовали массивное скопление галактик без холодного ядра с помощью Chandra

Астрономы использовали космическую рентгеновскую обсерваторию NASA «Chandra» для наблюдения за массивным скоплением галактик SPT-CL J0217-5014. Результаты исследования, опубликованные 4 декабря на сервере препринтов arXiv, проливают свет на свойства и природу этого объекта.

Скорректированное по экспозиции изображение SPT-CL J0217-5014 в диапазоне 0,5–7 кэВ, полученное прибором ACIS-I0–3 обсерватории Chandra. Белым кругом показана область извлечения источника, центрированная на рентгеновский центроид. Также указаны области, использованные для извлечения локального фона. Все точечные источники были исключены из анализа. Автор: arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2512.04689

Огромные гравитационно-связанные структуры

Скопления галактик содержат до тысяч галактик, связанных гравитацией. Они формируются путём аккреции массы и поглощения более мелких структур и являются крупнейшими известными гравитационно-связанными объектами во Вселенной. Для астрономов они служат отличными лабораториями для изучения эволюции галактик и космологии.

SPT-CL J0217-5014 — это скопление галактик на красном смещении 0,53, с массой звёзд около 300 триллионов солнечных масс и сверхсолнечной распространённостью железа. Поскольку об этом скоплении известно очень мало, команда астрономов под руководством Дана Ху из Масарикова университета в Брно (Чехия) решила изучить его с помощью спектрометра ACIS-I на борту «Chandra».

«Это исследование направлено на оценку его химических и термодинамических свойств с помощью специальных наблюдений Chandra», — пишут исследователи.

Возмущённое скопление без холодного ядра

Изображения с «Chandra» показали, что SPT-CL J0217-5014 имеет возмущённую морфологию, характеризующуюся краем поверхностной яркости примерно в 330 000 световых лет к западу и хвостообразной структурой, простирающейся на восток. Такая морфология указывает на возмущённую, нерелаксированную внутрикластерную среду.

Кроме того, собранные данные указывают на то, что SPT-CL J0217-5014 является скоплением без холодного ядра. Оказалось, что в нём наблюдается субсолнечная распространённость элементов, что типично для таких скоплений. Астрономы объясняют, что в них динамические процессы могут разрушать холодное ядро и способствовать смешиванию богатого металлами центрального газа с внешней внутрикластерной средой.

Исследование показало, что параметры мощности и морфологический индекс SPT-CL J0217-5014 явно помещают его в категорию динамически возмущённых объектов. Это говорит о том, что скопление могло пережить событие слияния.

Потенциальные компаньоны SPT-CL J0217-5014

Наблюдения также привели к идентификации трёх потенциальных скоплений галактик вблизи SPT-CL J0217-5014, получивших обозначения ClG 2, ClG 3 и ClG 4. Они обладают меньшей массой и менее обогащены элементами, чем основное скопление. Это открытие указывает на то, что SPT-CL J0217-5014 является главным, наиболее массивным скоплением в этом комплексе и, вероятно, находится в узле окружающей крупномасштабной структуры Вселенной.

«SPT-CL J0217–5014, вероятно, пережил относительно энергичное, почти лобовое слияние, которое разрушило ранее существовавшее холодное ядро; ClG 2 и ClG 3 могут быть менее массивными компаньонами, которые слились с главным скоплением или упали на него, в то время как ClG 4 совпадает с продолжением нитевидного распределения галактик, что предполагает его связь с более широкой космической паутиной», — заключают авторы исследования.

Больше информации: Dan Hu et al, A Chandra view of SPT-CL J0217-5014: a massive galaxy cluster at a cosmic intersection at z=0.53, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2512.04689