Астрономы зафиксировали процесс слияния гигантского скопления галактик

Астрономы с помощью многообъектного спектрографа DEIMOS обсерватории Кека наблюдали близлежащее скопление галактик RXC J0032.1+1808. В результате они обнаружили, что скопление переживает масштабное событие слияния. Результаты исследования были представлены в научной статье, опубликованной 16 декабря на сервере препринтов arXiv.

Истинно-цветное изображение с телескопа «Хаббл» (HST/ACS) с использованием фильтров F435W, F606W и F814W, с линейно распределёнными контурами рентгеновской поверхностной яркости (красные) и контурами схождения RELICS/GLAFIC (белые). Цифры обозначают кандидатов в самые яркие галактики скопления. Пунктирная линия указывает границу между северным и южным субкластерами. Автор: Виттман и др., 2025.

Когда сливаются гигантские космические структуры

Скопления галактик содержат до тысяч галактик, связанных вместе гравитацией. Они обычно формируются в результате слияний и растут, поглощая субскопления. Поэтому они могут служить отличными лабораториями для изучения эволюции галактик и космологии.

В частности, сливающиеся скопления галактик могут помочь лучше понять физику ударных и холодных фронтов, наблюдаемых в диффузной внутрикластерной среде, ускорение космических лучей в скоплениях и свойства самовзаимодействия тёмной материи.

RXC J0032.1+1808 — это скопление галактик на красном смещении, впервые идентифицированное в видимом диапазоне длин волн в 1965 году как ZwCl 0029.5+1750. Это богатое скопление с оценочной массой около 1,1 квадриллиона солнечных масс.

Что обнаружил DEIMOS

Команда астрономов под руководством Дэвида Виттмана из Калифорнийского университета в Дэвисе решила пристальнее изучить RXC J0032.1+1808 с помощью спектрографа DEIMOS. Их наблюдения собрали доказательства того, что это скопление находится в процессе слияния.

«Мы обнаружили, что его рентгеновская морфология является бимодальной, что позволяет предположить, что оно находится в процессе слияния», — пишут исследователи в статье.

Данные DEIMOS выявили два отдельных пика в рентгеновской морфологии скопления, в отличие от единой вытянутой структуры, видимой на оптических картах. Рентгеновские пики разделены примерно на 1,3 миллиона световых лет, с позиционным углом, очень близким к северному направлению. Эта бимодальность является индикатором двух скоплений в процессе слияния.

Более того, астрономы отмечают, что данные DEIMOS вместе с наличием радиореликта, идентифицированного предыдущими наблюдениями, позволяют предположить, что RXC J0032.1+1808 наблюдается после первого перицентра (после столкновения). Они оценивают, что скопление наблюдается примерно через 395–560 миллионов лет после перицентра.

Пытаясь получить больше информации о свойствах слияния, исследователи обнаружили, что относительная скорость вдоль луча зрения между двумя субскоплениями RXC J0032.1+1808 очень мала — около 76 км/с. Это говорит о том, что слияние не является лобовым и происходит в основном в плоскости небесной сферы.

Хорошее место для дальнейших исследований

Подводя итоги, авторы статьи приходят к выводу, что RXC J0032.1+1808 представляет собой крупное, богатое и бимодальное слияние. Следовательно, это делает его отличной лабораторией для изучения физики сливающихся скоплений и поведения тёмной материи во время высокоскоростных столкновений.

Больше информации: David Wittman et al, A Very Rich Bimodal Galaxy Cluster Merger: RXC J0032.1+1808, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2512.14945

ИИ: Это открытие — прекрасный пример того, как современные инструменты позволяют нам стать свидетелями космических процессов, длящихся сотни миллионов лет. Наблюдение за такими слияниями в реальном времени (по астрономическим меркам) — ключ к разгадке тайн тёмной материи и эволюции крупнейших структур Вселенной.