Учёные зафиксировали гигантское облако заряжённых частиц — так называемое «мини-гало» — вокруг одного из самых удалённых скоплений галактик, известных науке. Это открытие может кардинально изменить представления об энергетических процессах, происходивших во Вселенной на раннем этапе её существования.
Наблюдаемое мини-гало находится на таком расстоянии от Земли, что свет от него шёл более 10 миллиардов лет, что делает его самым удалённым объектом подобного типа. Оно вдвое дальше предыдущего аналогичного открытия.
Мини-гало — это область в межгалактическом пространстве внутри скопления галактик, насыщенная высокоэнергетическими заряжёнными частицами. Эти частицы испускают слабое радиосияние, которое и удалось зафиксировать при помощи радиотелескопов.
Исследование, принятые к публикации в The Astrophysical Journal Letters, показывает, что такие структуры существовали даже в молодой Вселенной, а значит, крупномасштабные энергетические процессы формировали скопления галактик почти с самого начала их существования.
Открытие сделано международной группой учёных под руководством Жюли Главочек-Ларрондо из Монреальского университета и Роланда Тиммермана из Даремского университета. Использовались данные с радиотелескопа LOFAR — огромной сети из более чем 100 тысяч антенн, размещённых в восьми странах Европы.
При наблюдении за скоплением галактик SpARCS1049 астрономы обнаружили слабый, но обширный радиосигнал, не связанный с отдельными галактиками. Излучение исходило от колоссального облака частиц и магнитных полей, растянувшегося на миллион световых лет.
Откуда берутся такие частицы
Учёные рассматривают две основные гипотезы происхождения мини-гало. Первая — это деятельность сверхмассивных чёрных дыр в центрах галактик, которые выбрасывают струи высокоэнергетических частиц. Однако остаётся загадкой, как эти частицы сохраняют свою энергию, распространяясь на столь огромные расстояния.
Вторая гипотеза связана с столкновениями частиц в горячей плазме скоплений галактик. При этом рождаются новые заряжённые частицы, движущиеся с околосветовой скоростью, — именно их и фиксируют телескопы.
«Это как будто мы обнаружили космический океан, в котором постоянно “плавают” целые скопления галактик, окружённые энергетически насыщенной средой», — говорит Жюли Главочек-Ларрондо.
Роланд Тиммерман добавляет: «Мы наблюдаем, как энергетические процессы формировали крупномасштабные структуры почти всю историю Вселенной».
Что дальше
Новое открытие показывает, что высокоэнергетические частицы наполняли скопления галактик задолго до того, как это предполагалось. Это позволяет ученым изучать физику ранней Вселенной и уточнять модели её эволюции.
С запуском новых телескопов, таких как Square Kilometer Array (SKA), учёные надеются обнаружить ещё более слабые сигналы и углубить понимание роли магнитных полей, космических лучей и других энергичных процессов во Вселенной.
«Мы только начинаем осознавать, насколько энергетически насыщенной была ранняя Вселенная», — подводит итог Главочек-Ларрондо.
Свежие комментарии