Это потрясающее изображение раскрывает далекий кластер галактики, изобилующий энергией: галактики сияют в видимом свете (белом), призрачные красные облака представляют недавно обнаруженное радио-хало-самые отдаленные из когда-либо обнаруженных-и синие шахты прослеживают горячий газ, светящийся в рентгеновских лучах. Кредит: рентгеновский центр Chandra (рентген: NASA/CXC/SAO; Optical: NASA/ESA/STSCI; Радио: Астрон/Лофар; Обработка изображений: НАСА/CXC/SAO/N. WOLK)
Астрономы обнаружили огромное облако энергетических частиц — «мини -ореол» — засунув одну из самых отдаленных кластеров галактики, когда -либо наблюдаемых, отмечая большой шаг вперед в понимании скрытых сил, которые формируют космос.
Мини-хало находится на расстоянии настолько велик, что требуется свет 10 миллиардов лет, чтобы добраться до Земли, что делает его самым далеким, когда-либо найденным, удвоив предыдущее расстояние, известное науке.
Открытие демонстрирует, что целые кластеры галактики, среди самых больших структур во вселенной, были погружены в высокоэнергетические частицы в течение большей части их существования.
Такой мини-хало состоит из очень энергичных, заряженных частиц в вакууме между галактиками в кластере, которые вместе исходят радиоволны, которые могут быть обнаружены на Земле.
Опубликованные в астрофизических журнальных буквах, результаты показывают, что даже в ранней вселенной кластеры галактики уже были сформированы энергетическими процессами.
Международная команда исследователей, стоящих за открытием
Исследователи проанализировали данные радиотелескопа низкочастотного массива (LOFAR), обширной сети из более чем 100 000 небольших антенн, охватывающих восемь европейских стран.
Изучая кластер галактики под названием SPARCS1049, исследователи обнаружили слабый, широко распространенный радиосигнал. Они обнаружили, что это не исходило из отдельных галактик, а из обширной области пространства, заполненной высокоэнергетическими частицами и магнитными полями.
Растягиваясь более миллиона световых лет, это диффузное сияние является явным признаком мини-хало, структура, астрономы могли наблюдать только в соседней вселенной до сих пор.
«Как будто мы обнаружили обширный космический океан, где целые кластеры галактики постоянно погружаются в высокоэнергетические частицы»,-сказал Хлавацек-Ларрундо.
Тиммерман добавил: «Удивительно найти такой сильный радиосигнал на этом расстоянии. Это означает, что эти энергетические частицы и процессы, создающие их, формировали кластеры галактики почти для всей истории вселенной».
Два вероятных объяснения
Есть два вероятных объяснения формирования мини-хало.
Одним из них является то, что в сердцах галактик есть супермассивные черные отверстия в кластере, которые могут выбросить потоки высокоэнергетических частиц в космос. Тем не менее, астрономы все еще пытаются понять, как эти частицы смогут мигрировать от черной дыры, чтобы создать такое гигантское облако частиц, сохраняя при этом большую часть своей энергии.
Второе объяснение — космические столкновения частиц. Это когда заряженные частицы в горячей плазме кластера галактики сталкиваются с почти светскими скоростями, разбиваясь на весьма энергичные частицы, которые можно наблюдать с Земли.
По словам астрономов, это новое открытие дает редкий взгляд на то, что кластеры галактики были сразу после того, как они образовались.
Это не только показывает, что кластеры галактики были наполнены этими высокоэнергетическими частицами в течение миллиардов лет, более чем известно ранее, но также позволяет астрономам изучать, откуда поступают эти высокоэнергетические частицы.
Это говорит о том, что черные отверстия и/или столкновения с высокоэнергетическими частицами обогащают окружающую среду кластеров галактики намного раньше, чем ожидалось, сохраняя их энергией за миллиарды лет.
По словам астрономов, с более новыми телескопами, такими как массива квадратных километра (SKA), ученые смогут обнаружить даже более слабые сигналы и дополнительно изучить роль магнитных полей, космических лучей и энергетических процессов в формировании вселенной.
«Мы просто царапаем поверхность того, насколько энергична ранняя вселенная»,-сказал Хлавацек-Ларрундо. «Это открытие дает нам новое окно в то, как растут и развиваются кластеры галактики, управляемые как черными дырами, так и физикой высокоэнергетической частиц».
Информация от: Университетом Монреаля
