галактика Сигара (M82)

Астрономы зафиксировали редчайшее мегаслияние галактик

Исследователи изучают редчайшее космическое явление — пять галактик массой свыше 10¹¹ солнечных и еще одна поменьше сливаются одновременно, формируя гигантскую структуру в течение сотен миллионов лет. Анализ экстремального случая поможет понять эволюцию галактик.
Автор Наука Mail
Галактики
Итоговая масса новой галактики составит 1,16 × 10¹² масс СолнцаИсточник: NASA, ESA, CSA, STScI

Астрономы раскрыли детали редчайшего космического явления — слияния сразу шести сверхмассивных галактик. Масштаб события сложно осознать: итоговая масса новой галактики составит 1,16 × 10¹² масс Солнца — это на 2,6 стандартных отклонения выше прогнозов традиционных моделей. Руководит исследованием Ц. Л. Вэнь из Китайской академии наук; результаты опубликованы на сервере препринтов arXiv.

Скопление галактик впервые заметили в 2018 году: обзоры Two Micron All Sky Survey (2MASS), WISE и SuperCOSMOS помогли выявить объект — 2MASS дал данные в ближнем инфракрасном диапазоне, WISE выявил тусклые и пыльные объекты, SuperCOSMOS позволил сопоставить новые наблюдения со старыми фотопластинками. Новая работа впервые показала, что в центре — группа из шести сливающихся галактик.

Ключевую информацию извлекли из данных DESI Legacy Imaging Surveys — объединенных снимков с телескопов Бланко, Бок и Мейолла. Они дали четкую фотометрию для выделения слабых структур вроде ореола внутрикластерного света и служили базой для прибора Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI): по ним формируют списки целей для спектроскопии и изучают распределение галактик.

Для детального изучения объекта задействовали телескопы Mayall, Bok и Blanco в Аризоне и Чили. Особое внимание привлек ореол внутрикластерного света (Intracluster Light, ICL) протяженностью 310 килопарсеков — светящийся «туман» из звезд, вырванных из родительских галактик. Чтобы увидеть его, астрономам пришлось исключить свет самих галактик — только так проявилось слабое послесвечение.

Пять из шести галактик имеют массу более 10¹¹ солнечных (порядка 100 млрд звезд в каждой), шестая — чуть меньше. Процесс продлится от 800 миллионов до 1,9 миллиарда лет. Исследователи подчеркивают, что галактики в скоплении «не находятся в состоянии покоя».

По сути, этот термин — очень небрежное описание катастрофической динамики, происходящей в точке слияния этих шести массивных галактик, где они с невероятной скоростью выбрасывают друг из друга звезды. 
Ц. Л. Вэнь
руководитель исследования из Китайской академии наук

Подтвердить активность системы помог рентгеновский телескоп Follow-up X-ray Telescope (EP‑FXT) на борту космического аппарата «Эйнштейн зонд»: он зафиксировал всплески в сверхгорячей плазме вокруг зоны слияния и обнаружил протяженный «хвост» плазмы — свидетельство мощного столкновения.

 зонд «Эйнштейн»
Подтвердить активность системы помог рентгеновский телескоп Follow-up X-ray Telescope (EP‑FXT) на борту аппарата «Эйнштейн зонд»Источник: Chinese Academy of Sciences

Редкость явления подчеркивает статистика: среди 52 803 близлежащих скоплений галактик по данным DESI найдено лишь одно (WHY J0501+01), где сливаются более чем четыре галактики. «Четверные» слияния тоже редки: известно 12 примеров против 2233 бинарных. Такие случаи помогают понять, как формируются крупнейшие галактики во Вселенной и что может ждать другие скопления в будущем.

Ранее Наука Mail рассказывала, что «Джеймс Уэбб» раскрыл бурное прошлое «мертвых» галактик.