Согласно современным моделям, скопления галактик должны нагреваться постепенно: сила гравитацим медленно стягивает газ и материю, а по мере того, как система становится крупнее и стабильнее, растет и температура. Экстремально горячий газ между галактиками — так называемая межкластерная среда — должен появляться значительно позже, когда скопление уже «повзрослело». Однако наблюдения показали совершенно иную картину.
«Мы не ожидали увидеть настолько горячую атмосферу скопления так рано в космической истории, — рассказывает соавтор исследования, аспирант Университета Британской Колумбии Дачжи Чжоу. — Поначалу я скептически отнесся к сигналу — он был слишком сильным, чтобы быть реальным. Но после месяцев проверок мы подтвердили: этот газ как минимум в пять раз горячее, чем предсказывают модели, и даже горячее и энергичнее, чем во многих современных скоплениях».
Объектом исследования стало молодое скопление SPT2349−56, расположенное на расстоянии около 12 миллиардов световых лет от нашей планеты. Несмотря на юный возраст, оно уже впечатляет размерами: центральная область простирается примерно на 500 тысяч световых лет — это сопоставимо с гало нашей галактики Млечный Путь. Внутри теснятся более 30 активных галактик, а темп рождения новых звезд превышает показатели Млечного Пути более чем в пять тысяч раз.
Для измерения температуры газа ученые использовали телескопы обсерватории ALMA в чилийской пустыне Атакама и эффект Сюняева — Зельдовича, позволяющий оценивать тепловую энергию межгалактической среды.
По мнению астрономов, причиной аномального нагрева могут быть три сверхмассивные черные дыры, недавно обнаруженные в этом скоплении. «Это говорит нам, что нечто в ранней Вселенной — вероятно, эти черные дыры — уже закачивало огромное количество энергии в окружающее пространство, формируя молодое скопление гораздо раньше и интенсивнее, чем мы думали», — поясняет соавтор работы профессор Скотт Чепмен из Университета Далхаузи.
Теперь ученые намерены выяснить, как взаимодействуют бурное звездообразование, активные черные дыры и перегретая атмосфера в столь компактной и одновременно с этим молодой системе. А также как в дальнейшем из таких «космических подростков» вырастают зрелые галактические гиганты, определяющие облик Вселенной сегодня.
Ранее ученые из России и Сербии изучили галактику-призрак, и нет, это не была темная материя.
