Астрономи відшукали нове надскупчення, що складається з восьми галактичних скупчень, та проаналізували його у рентгенівському, оптичному та радіодіапазоні. Це дозволило визначити форму, динамічні властивості, загальну масу та масу газу членів надскупчення, а також газ у «мостах» між членами скупчень. Дослідники зафіксували злиття в системі. Препринт статті доступний на сайті arXiv.org.
Що відомо про надскупчення?
Космічні структури розвиваються ієрархічно і утворюють галактики, групи галактик і скупчення галактик під дією гравітації. Ці галактики, групи та скупчення з'єднані між собою за допомогою ниткоподібних структур, що називаються космічною павутиною, і формують великі надскупчення. Таким чином, надскупчення не пов’язані гравітаційно, хоча окремі структури, розташовані всередині них, можуть бути гравітаційно пов'язані. Надскупчення містять різноманітні конструкції з широким діапазоном мас: від масивних скупчень галактик з великою густиною до «мостів» між галактиками з низькою густиною, філаментів та листів матерії. Тобто, надскупчення — ідеальні лабораторії, в яких можна вивчити фізичні процеси, що впливають на еволюцію галактик, груп та членів скупчень. Крім того, існує припущення, що середовище надскупчення сильно впливає на еволюцію властивостей його складових. Виявлення баріонів знаходиться в тепло-гарячому міжгалактичному середовищі, замкненому в філаменти, може вказати на досі не зафіксовану видиму матерію.
Яке дослідження провели вчені?
За допомогою даних телескопа eROSITA астрономи зафіксували нове надскупчення та проаналізували його у різних діапазонах спектра. Виявилося, що до нього входить вісім скупчень галактик, і найпівнічніші скупчення переживають злиття. Оптичні та рентгенівські дані вказують на потрійну систему злиття із співвідношеннями маси 3:2:1. Крім того, радіоспостереження продемонстрували два дифузні синхротронні радіоджерела (radio relic) на півночі та південному сході цих скупчень, а також видовжене радіогало. Такі структури теж вказують на поточне злиття.
Зображення надскупчення із скупченнями галактик, що входять до нього. Ghirardini et al., 2020.
Дослідники використали рентгенівські дані eROSITA для вивчення властивостей скупчень, включених у надскупчення, таких як температури, світність, загальні маси та маси газу. Скупчення, яке позначене як eFEDS J093513.3 + 004746 та знаходиться в північній частині надскупчення, є найбільш масивним і яскравим з восьми. Його маса становить 580 трильйонів сонячних мас. Найменш масивні скупчення цієї структури, eFEDS J093546.4-000115 та eFEDS J093543.9-000334, мають маси близько 130 трильйонів мас Сонця. За оцінками, маси решти п’яти скупчень становлять від 140 до 250 трильйонів сонячних мас.
Таке дослідження демонструє потенціал eROSITA не тільки для відображення великомасштабної структури Всесвіту, але і для аналізу детальних фізичних властивостей членів таких структур. Нещодавно цей телескоп побачив філамент завдовжки у 50 мільйонів світлових років та зафіксував бульбашки рентгенівського випромінювання у Чумацькому Шляху, що пов’язані з бульбашками Фермі.