Используя комплекс телескопов Very Large Array (VLA, дословно «очень большая решетка») в штате Нью-Мексико, астрономы провели радионаблюдения гигантского скопления галактик Abell 2744, получившего неофициальное название «скопление Пандора» из-за обилия парадоксальных явлений. В результате они получили радиоизображение этого скопления с высоким разрешением, которое позволяет лучше понять его во многом загадочные свойства. Новые результаты были опубликованы 25 июня на сервере предварительной печати arXiv.
Галактические скопления или кластеры содержат до нескольких тысяч галактик и являются крупнейшими структурами во Вселенной, которые связаны друг с другом за счет гравитации. Наблюдения показывают, что галактические кластеры образуются в результате слияний и растут за счет аккреции субскоплений.
Abell 2744 — это массивное галактическое скопление, особенно хорошо видимое в рентгеновском диапазоне и расположенное на расстоянии около четырех миллиардов световых лет от Земли. Вириальная масса скопления составляет около 7.4*1014M⊙, и оно демонстрирует сильное центральное радиогало, а также протяженный «хвост». Существует гипотеза, что хвост сформирован реликтовым излучением.
Уникальность скопления в том, что оно образовалось в нынешнем виде в результате слияния сразу четырех крупных объектов, продолжающегося последние 350 миллионов лет. Масса звезд в Пандоре не превышает 5% общей массы, горячий газ составляет примерно 20%. Все остальное — это, как считают астрофизики, темная материя, концентрация которой в скоплении Пандора выше, чем в среднем по Вселенной.
Скопление Пандора было объектом нескольких программ наблюдений на различных волнах и с различным угловым разрешением и чувствительностью, достигнув разрешения 3,5 на 3,5 угловых секунды при чувствительности в районе 100 МДж/(м²·Гц·с).
Группа астрономов, возглавляемая Эстебаном Ороско из Национального автономного университета Мексики, сообщила, что им удалось получить радиоизображение скопления Абель 2744 более высокого качества.
Наблюдения выявили 93 радиоисточника в скоплении Пандоры, из которых 46 наблюдаются также в оптическом и/или ближнем инфракрасном диапазоне. Подавляющее большинство из них (88) являются точечными источниками, в то время как пять оказались протяженными или многокомпонентными.
Согласно статье, идентифицированными источниками являются галактики со средним эффективным радиусом 6 550 световых лет и звездными массами, охватывающими диапазон от 6.6*105M⊙ до 1.6*1011M⊙. Было обнаружено, что средняя скорость звездообразования в этих галактиках составляет приблизительно 1,9M⊙ в год.
Астрономы обнаружили в скоплении девять вероятных активных галактических ядер (active galactic nuclei, AGN). Они подсчитали, что доля AGN в скоплении Пандора находится на уровне 10-20%, что согласуется со значением в 14%, полученным на основе расчетов и моделей in silico.
Исследование показало, что верхний предел светимости скопления Пандоры в радиодиапазоне на частоте 6,0 ГГц составляет 4,1 *1039 эрг/с-1. Радиоспектральный индекс скопления составляет приблизительно 0,7.
В рамках исследования авторы также провели поиск радио-аналогов так называемых галактик с «маленькими красными точками» (little red dots, LRD). LRD — это карликовые галактики с преобладанием красных оптических цветов и широкими линиями излучения альфа-водорода (Лайман-альфа). Однако обнаружить такие объекты исследователи не смогли.
