Дослідники з Бірмінгемського університету використали нове покоління рентгенівських космічних обсерваторій для дослідження викопних галактик - стародавніх галактик, в яких всі великі галактики поступово злилися, утворюючи одну центральну гігантську галактику.
Астрономи виявили надзвичайну концентрацію темної та нормальної речовини в ядрах цих ізольованих зіркових систем порівняно з масовим розподілом у нормальних групах галактик.
Багато галактик, включаючи наш Чумацький Шлях, мешкають у групах. Іноді вони відчувають близькі зустрічі з іншими членами групи. Комп'ютерне моделювання передбачає, що такі взаємодії спричиняють, що великі галактики повільно спіралізуються до центру групи, де вони можуть зливатися, утворюючи єдину гігантську галактику, яка прогресивно проковтує всіх своїх сусідів.
Оскільки багато галактичних груп володіють розширеними ореолами гарячого газу та темної речовини, десять років тому передбачалося, що має існувати клас систем, що отримали назву викопних груп, в якому всі основні галактики злилися, утворюючи одну центральну гігантську галактику. Це було б оточене яскравою рентгенівською хмарою гарячого газу, яка простягається назовні до багатьох галактичних радіусів.
Коли ми вперше виявили великі ореоли гарячого газу, в які вбудовані деякі дуже компактні групи галактик, ми зрозуміли, що лише кілька мільярдів років подальшої еволюції залишить єдину, гігантську, злитусь галактику, що сидить у центрі яскравого X- ", - сказав Тревор Понман, лідер групи Бірмінгема, який зробив це передбачення, а потім виявив першу копальну групу в 1994 році.
Теорії також припускають, що викопні групи, які потрапляють у ще більші скупчення галактик, можуть спричинити гігантські еліптичні галактики, які часто зустрічаються в центрах таких скупчень.
Команда Бірмінгема спостерігала за шістьма ймовірними викопними групами за останні два роки, скориставшись різким зором рентгенівської космічної обсерваторії Чандра NASA та високою чутливістю ЕКА, що орбітували навколо рентгенівської обсерваторії XMM-Ньютона. Шість викопних груп розташовані за два мільярди світлових років від Землі. Основна мета команд полягала в дослідженні механізмів, за допомогою яких формуються викопні групи та гігантські еліптичні галактики.
Ключовим у дослідженні був розподіл темної речовини по викопних групах. Ця загадкова речовина складає понад 80 відсотків маси Всесвіту, проте її природа невідома. Темна матерія ніколи не була виявлена безпосередньо, але про її наявність випливає її гравітаційний вплив на звичайну матерію.
Велика еліптична галактика NGC 6482 представляла особливий інтерес для команди, оскільки вона є найближчою відомою викопною групою, і її можна було детально вивчити. Цей ізольований гігант, який сяє в еквіваленті 110 мільярдів сонців, знаходиться в 100 мільйонах світлових років в сузір'ї Геракла. Використовуючи спектрометр візуалізації CCD Chandras Advanced, Хабіб Хосрошахі, Тревор Понман і Лоренс Джонс використовували спостереження за гарячим газом, щоб простежити розподіл темної речовини в NGC 6482. Газ нагрівається до температури 10 мільйонів градусів Цельсія, головним чином через шок нагрівання внаслідок гравітаційного колапсу.
Виступаючи сьогодні на Національній нараді з астрономії RAS в Бірмінгемі, Хабіб Хосрошахі описав відкриття чудової концентрації темної речовини в ядрі NGC 6482. і телескопи Chandra, і телескопи XMM-Newton, хоча корпус NGC 6482 унікальний, оскільки можна зондувати центр системи з більшою точністю.
За словами Хорошахі, концентрація маси в центрі цих стародавніх галактичних груп, яка здебільшого знаходиться у формі темної речовини, виявилася, як правило, у п’ять разів вищою, ніж у звичайних галактичних групах з однаковою масою та ореолом. Ця центральна концентрація маси підтримує думку про те, що викопні групи, такі як NGC 6482, є дуже старими структурами, які розвалилися задовго до утворення типових груп галактик. "Поясненням такого централізованого розподілу темної матерії може бути те, що система сформувалася на дуже сильному червоному зміні, коли Всесвіт була дуже молодою і щільною", - заявив Хосрошахі.
Великою перевагою викопних груп порівняно зі звичайними групами є те, що не відбувається жодної великої галактичної взаємодії, яка може перемішувати гарячий газ, додав він. Тому вони забезпечують ідеальні лабораторії для вивчення властивостей видимої речовини у вигляді газу та зірок, а також їх контейнера - темної речовини.
Оригінальне джерело: RAS News Release
