Астрономы «раскрасили» скопления галактик по физическим свойствам

Исследователи разработали новую методику анализа данных рентгеновской обсерватории «Чандра», которая позволяет классифицировать структуры в скоплениях галактик по их физической природе, а не только по внешнему виду. Метод, названный «X-арифметикой», раскрашивает данные в три цвета, соответствующие разным процессам.

Автор: X-ray: NASA/CXC/Univ. of Chicago/H. McCall

Скопления галактик — самые массивные гравитационно-связанные объекты во Вселенной, содержащие тысячи галактик и огромные запасы горячего газа, излучающего в рентгеновском диапазоне. В их центрах часто находятся сверхмассивные чёрные дыры, чьи мощные выбросы формируют сложные структуры: пузыри, кольца, дуги и «крылья».

Новый подход разделяет данные «Чандры» на низкоэнергетические и высокоэнергетические рентгеновские лучи. Сравнивая силу сигнала в каждом диапазоне, астрономы относят структуры к одному из трёх типов:

• Розовый: ударные волны и звуковые волны.
• Жёлтый: пузыри, надутые джетами чёрных дыр.
• Синий: охлаждающийся или медленно движущийся газ.

Автор: X-ray: NASA/CXC/Univ. of Chicago/H. McCall; Image processing: NASA/CXC/SAO/N. Wolk

Метод был опробован на 15 скоплениях и группах галактик. Анализ показал, что в более массивных скоплениях (таких как скопление Персея) в центрах преобладают области охлаждающегося газа. В меньших по размеру группах галактик, напротив, чаще наблюдаются множественные ударные волны, а охлаждающегося газа меньше.

Это говорит о том, что «обратная связь» от чёрных дыр — их влияние на окружающую среду — сильнее проявляется в группах галактик. Возможно, из-за более слабой гравитации, удерживающей вещество, выбросы чёрной дыры легче воздействуют на всю структуру.

Новая техника помогает понять, как энергия чёрных дыр регулирует охлаждение газа и, как следствие, образование звёзд в скоплениях, влияя на эволюцию галактик в самых больших масштабах.

Больше информации: Hannah McCall et al, Decoding AGN Feedback with X-arithmetic: From Morphology to Physical Mechanisms, The Astrophysical Journal (2025). DOI: 10.3847/1538-4357/adea67

Источник: NASA