Астрономія
Астрономія

Джети у скупченні галактик вказали на накопичення газу в його центрі

Астрономи зафіксували шість тьмяних радіоджерел, які визначили як джети, пов’язані з активними ядрами галактик, у галактичному скупченні CLJ1449+0856. Вони дослідили ефекти, які ці структури чинять на середовище всередині скупчення, про що пишуть у препринті статті на сайті arXiv.org. Вчені виявили акрецію газу в центрі скупчення, а також визначили, що система перебуває у стійкому стані.

Скупчення CL J1449+0856. Strazzullo et al.

Скупчення CL J1449+0856. Strazzullo et al.

Що відомо про середовище всередині скупчень галактик?

Скупчення галактик — найбільші гравітаційно пов’язані структури у Всесвіті. Середовище всередині скупчень складається з розігрітої плазми, яка випромінює у рентгенівському діапазоні. Астрономи пропонують різні енергетичні процеси, які можуть сприяти цьому нагріванню. Хоча теплопровідність, вибухи наднових та турбулентне перемішування матеріалу можуть його підтримувати, самих лише їх для цього недостатньо. Однак нагрівання середовища всередині скупчення, яке керується активним ядром центральної галактики, є самодостатнім механізмом для такої картини. Дійсно, у ближньому Всесвіті фіксується взаємодія релятивістських струменів, що вириваються з активного ядра галактики, з рентгенівським випромінюванням середовища всередині скупчення. Спостереження демонструють порожнини у таких середовищах із дефіцитом рентгенівських променів, які створюються завдяки кінетичному зворотньому зв’язку із джетами центральної галактики. Ці порожнини створюють ударні хвилі, які розсіюють внутрішню енергію в навколишнє середовище. Дотепер астрономи не фіксували такі механізми у віддаленому Всесвіті із червоним зсувом z ≥ 2. Це важлива епоха, у яку відбувається пік діяльності активних ядер галактик та колапс протоскупчень з утворенням скупчень галактик.

Що досліджували вчені?

Астрономи дослідили скупчення галактик CL J1449+0856 із червоним зсувом z = 1,99. Воно знаходиться у фазі збірки галактик та згасання зореутворення, і врешті-решт еволюціонує до групи масивних і пасивних галактик. На відміну від менш розвинутих протоскупчень, які зазвичай зустрічаються при z ≥ 2, CL J1449 + 0856 має розширене рентгенівське випромінювання, яке, найімовірніше, походить з гарячої плазми його середовища.

Що вони виявили?

Дослідники зафіксували шість джетів у ядрі CL J1449+0856, хоча зазвичай скупчення із меншим червоним зсувом демонструють джети від активного ядра лише однієї центральної галактики. За оцінками дослідників, близько 20% від енергії потрапляє у внутрішнє середовище скупчення та розігріває його саме завдяки цим джетам. Для чотирьох із шести з цих об'єктів астрономи змогли вказати галактики, з яких вони походять. Таким чином, на відміну від одного центрального джерела, зворотній зв’язок із внутрішнім середовищем CL J1449+0856 створюють кілька джерел, що вказує на акрецію газу в центр скупчення.

Сірим пунктиром позначене рентгенівське випромінювання, зеленим — розподіл маси, а джерела радіовипромінювання позначені блакитним. Також на зображенні підписані галактики скупчення. Kalita et al. 

Сірим пунктиром позначене рентгенівське випромінювання, зеленим — розподіл маси, а джерела радіовипромінювання позначені блакитним. Також на зображенні підписані галактики скупчення. Kalita et al.

червоним зсувом
Випромінювання, створене віддаленими об’єктами, змінює довжину своїх хвиль внаслідок прискореного розширення Всесвіту. Таке явище отримало назву червоного зсуву. Чим більше його значення, тим далі у просторі та часі знаходиться об’єкт