Надто гаряче для раннього Всесвіту: астрономи знайшли аномальний об'єкт у космосі

Чому це скупчення галактик ламає теорії?

Міжнародна група астрономів під керівництвом дослідників з Канади виявила галактичне скупчення SPT2349-56 у стані, який суперечить стандартним космологічним сценаріям. Об’єкт існував лише через 1,4 мільярда років після Великого вибуху, але вже тоді був заповнений надзвичайно гарячим міжгалактичним газом. За чинними моделями, подібні температури формуються поступово протягом багатьох мільярдів років, коли скупчення досягають зрілої фази, повідомляє 24 Канал з посиланням на ScienceAlert.

Дані показали, що температура газу в SPT2349-56 щонайменше у п’ять разів перевищує прогнозовані значення. Ба більше, вона виявилася вищою, ніж у багатьох сучасних галактичних скупченнях. Саме тому дослідники спершу сумнівалися у результатах – сигнал здавався надто потужним. Однак тривала перевірка підтвердила його реальність. Дослідження було опубліковано в журналі Nature.

SPT2349-56 вперше помітили ще у 2010 році за допомогою Південного полярного телескопа. Подальші спостереження засвідчили, що це компактне скупчення з понад 30 галактик, які інтенсивно зіштовхуються та формують зорі з надзвичайною швидкістю. Темпи зореутворення там у тисячі разів вищі, ніж у Чумацькому Шляху. Центральна область об’єкта має розмір близько 500 000 світлових років, що співмірно з гало нашої галактики.

Ключову роль у дослідженні відіграв масив радіотелескопів ALMA в Чилі. За його допомогою вчені зафіксували ефект Сюняєва-Зельдовича – своєрідну "тінь" на космічному мікрохвильовому фоні. Вона виникає, коли фотони реліктового випромінювання взаємодіють з електронами надгарячого газу між галактиками. Саме цей метод дозволив оцінити колосальну теплову енергію середовища всередині скупчення.

У чому може бути причина?

Гравітаційного нагріву виявилося недостатньо, щоб пояснити зафіксовані значення. Тому науковці припускають додаткове джерело енергії. Найімовірніший кандидат – активні надмасивні чорні діри. У межах SPT2349-56 вже ідентифіковано щонайменше три такі об’єкти, які могли викидати потужні струмені та нагрівати навколишній газ значно раніше, ніж це передбачають теорії.

Це відкриття свідчить, що еволюція галактичних скупчень була набагато бурхливішою на ранніх етапах існування Всесвіту. Попри те, що сучасні моделі добре описують зрілі структури, вони, ймовірно, не враховують усі випадковості та варіанти взаємодій між зореутворенням, чорними дірами й міжгалактичним середовищем у молодих системах.

Подальші дослідження мають з’ясувати, як саме ці процеси відбувалися одночасно в настільки компактному й молодому об’єкті, йдеться на сайті Університету Британської Колумбії. Відповіді на це питання можуть змінити уявлення про те, як формувалися найбільші структури у Всесвіті.