Исследователи из Университета Бирмингема использовали рентгеновские космические обсерватории нового поколения для изучения ископаемых галактик - групп древних галактик, в которых все крупные галактики постепенно объединяются в одну центральную гигантскую галактику.
Астрономы обнаружили замечательную концентрацию темной и нормальной материи в ядрах этих изолированных звездных систем по сравнению с распределением массы в группах нормальной галактики.
Многие галактики, в том числе наш Млечный Путь, проживают группами. Иногда они сталкиваются с близкими встречами с другими членами группы. Компьютерное моделирование предсказывает, что такие взаимодействия приводят к тому, что большие галактики медленно движутся по спирали к центру группы, где они могут объединиться в одну гигантскую галактику, которая постепенно поглощает всех своих соседей.
Поскольку многие галактические группы обладают протяженными гало горячего газа и темной материи, десять лет назад было предсказано, что должен существовать класс систем, называемых ископаемыми группами, в котором все основные галактики объединились в одну центральную гигантскую галактику. Это будет окружено ярким рентгеновским облаком горячего газа, который простирается во многие галактические радиусы.
Когда мы впервые обнаружили большие ореолы горячего газа, в которые встроены некоторые очень компактные группы галактик, мы поняли, что всего несколько миллиардов лет дальнейшей эволюции оставит одну гигантскую, слитую галактику, сидящую в центре яркого X- Рэй Гало, сказал Тревор Понман, лидер группы в Бирмингеме, который сделал это предсказание, а затем открыл первую группу ископаемых в 1994 году.
Теории также предполагают, что группы ископаемых, которые попадают в еще более крупные скопления галактик, могут составлять гигантские эллиптические галактики, которые часто находятся в центрах таких скоплений.
За последние два года команда из Бирмингема наблюдала шесть вероятных групп ископаемых, используя преимущества четкого видения космической рентгеновской обсерватории Чандра НАСА и высокой чувствительности космических аппаратов, вращающихся вокруг рентгеновской обсерватории XMM-Newton. Шесть ископаемых групп расположены на расстоянии до двух миллиардов световых лет от Земли. Основная цель команд состояла в том, чтобы изучить механизмы, с помощью которых формируются ископаемые группы и гигантские эллиптические галактики.
Ключом к исследованию было распределение темной материи в ископаемых группах. Эта загадочная материя составляет более 80 процентов массы Вселенной, но ее природа неизвестна. Темная материя никогда не обнаруживалась напрямую, но ее присутствие определяется ее гравитационным воздействием на обычную материю.
Большая эллиптическая галактика NGC 6482 представляла особый интерес для команды, так как это самая близкая известная группа окаменелостей, и ее можно было изучить очень подробно. Этот изолированный гигант, сияющий в эквиваленте 110 миллиардов Солнц, находится в 100 миллионах световых лет от Земли в созвездии Геркулеса. Используя спектрометр Chandras Advanced CCD Imaging, Хабиб Хосрошахи, Тревор Понман и Лоуренс Джонс использовали наблюдения горячего газа для отслеживания распределения темной материи в NGC 6482. Газ нагревается до температуры 10 миллионов градусов Цельсия, главным образом из-за удара. нагрев в результате гравитационного коллапса.
Выступая сегодня на Национальном астрономическом совещании РАН в Бирмингеме, Хабиб Хосрошахи описал открытие замечательной концентрации темной материи в ядре NGC 6482. Хосрошахи также описал еще два примера высокой концентрации массы в более массивных и более отдаленных ископаемых галактиках, изученных как телескопы Chandra, так и XMM-Newton, хотя случай с NGC 6482 уникален, поскольку можно исследовать центр системы с более высокой точностью.
Согласно Хосрошахи, концентрация массы в центре этих древних галактических групп, которая в основном находится в форме темной материи, как правило, в пять раз выше, чем в обычных галактических группах с аналогичной массой и размером гало. Эта центральная концентрация массы подтверждает идею о том, что ископаемые группы, такие как NGC 6482, являются очень старыми структурами, которые разрушились задолго до образования типичных групп галактик. «Объяснение такого централизованного распределения темной материи может быть в том, что система сформировалась при очень высоком красном смещении, когда Вселенная была очень молодой и плотной, - сказал Хосрошахи.
Он добавил, что большое преимущество ископаемых групп по сравнению с нормальными группами заключается в том, что не происходит никакого крупного взаимодействия галактик, которое может размешивать горячий газ. Поэтому они предоставляют идеальные лаборатории для изучения свойств видимой материи в форме газа и звезд, а также их контейнера, темной материи.
Первоначальный источник: выпуск новостей РАН
