Загадку вирішено: у глибокому космосі виявлено міст, що він з'єднує

Дослідження опубліковано в журналі Nature Astronomy, пише Space.

Скупчення Персея — це скупчення галактик, яке є одним із наймасивніших подібних об'єктів у Всесвіті. Скупчення складається з тисяч галактик, пов'язані разом гравітацією, і воно знаходиться на відстані близько 240 млн світлових років від нас. Вчені довгий час вважали, що ці скупчення ростуть за рахунок високоенергетичних злиттів, які цілком можуть бути одними з найпотужніших подій у космосі з часів Великого вибуху.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Скупчення Персея, масу якого оцінюють у 600 трильйонів мас Сонця, довгий час вважали стабільним скупченням, яке вже давно пережило період злиття. Але астрономам не вистачало явних доказів того, що скупчення Персея виросло за рахунок злиття.

Тепер же астрономи за допомогою наземного телескопа Subaru виявили об'єкт, якого не вистачає, який допоміг вирішити давню загадку. Вчені раніше виявили ознаки того, що скупчення Персея зіткнулося з іншим величезним об'єктом, але тільки зараз вдалося його виявити.

За словами астрономів, вони довго шукали відсутній елемент галактичного зіткнення і тепер вони можуть пояснити всі дивні структури в скупченні Персея. Цим відсутнім елементом виявилася величезна структура, що складається з темної матерії, яка розташована на відстані 1,4 млн світлових років на захід від центральної галактики скупчення Персея. При цьому центр скупчення і структура, якої бракує, з'єднані мостом із темної матерії. Його масу астрономи оцінили в 200 трильйонів мас Сонця. Цей міст є доказом існування минулого злиття. Моделювання показало, що структура з темної матерії зіткнулася зі скупченням Персея приблизно 5 млрд років тому, і залишки зіткнення все ще формують сучасну структуру скупчення Персея.

Темна матерія є найзагадковішою субстанцією у Всесвіті. Вона залишається фактично невидимою, не взаємодіючи зі світлом, але її взаємодія з гравітацією допомогла сформувати галактичні структури.

Виявити відсутній елемент у скупченні Персея астрономи змогли за допомогою гравітаційного лінзування, явища, яке передбачив у своїй загальній теорії відносності Альберт Ейнштейн.

Загальна теорія відносності стверджує, що об'єкти з масою викликають викривлення тканини простору-часу, при цьому гравітація виникає через цю кривизну. Коли світло від фонового об'єкта проходить через простір-час, викривлений масивним тілом, наприклад, Масивне тіло, скупченням галактик, його шлях викривляється. Це може призвести до посилення світла, тим самим збільшуючи фоновий об'єкт. Масивне тіло, яке підсилює далеке світло називається гравітаційною лінзою.

Гравітаційне лінзування також може допомогти побачити деталі гравітаційної лінзи, в даному випадку це було скупчення Персея. Оскільки темна матерія має масу і викривляє простір і відхиляє світло за допомогою свого гравітаційного впливу, лінзування також може розкрити розподіл вмісту темної матерії гравітаційної лінзи. Саме так астрономи виявили наявність величезної структури з темної матерії, яка пов'язана мостом з ядром скупчення Персея.

Як уже писав Фокус, з галактикою Андромеди сталося щось дивне. Нове відкриття спантеличило астрономів. Вчені виявили, що майже всі з відомих галактик-супутників галактики Андромеди мають нерівномірне розташування і знаходяться лише на одній стороні галактик, яка звернена до Чумацького Шляху. Це суперечить стандартній космологічній моделі еволюції Всесвіту.