Большинство галактик лежат в кластерах, содержащих от нескольких до тысяч объектов. Например, наш Млечный путь относится к кластеру из примерно пятидесяти галактик, называемых «Местная группа», другой крупный член которой является галактикой Андромеды на расстоянии около 2,3 миллиона световых лет.
Кластеры являются самыми массивными гравитационно связанными объектами во Вселенной и образуются (согласно современным идеям) по принципу "снизу вверх" с меньших структур, развивающими первые и более крупные группировки, собранные позже в космической истории. Темная материя играет важную роль в этом процессе роста.
Однако, как они растут, похоже, зависит от нескольких конкурирующих физических процессов, включая поведение внутрикластерного газа. В этом газе больше массы, чем во всех звездах кластерных галактик, а газ может иметь температуру в десять миллионов по Цельсию или даже выше. В результате газ играет важную роль в эволюции кластера. Горячий внутрикластерный газ содержит быстро движущиеся заряженные частицы, которые сильно излучают на радиоволнах, иногда собираются в длинные нитевидные структуры.
Кластер галактик «Зубная щетка», 1RXS J0603.3 + 4214, вмещает три из этих радиоструктур, а также большой ореол, гало. Самая известная радиофункция охватывает более шести миллионов световых лет, с тремя отдельными компонентами, которые напоминают кисть и ручку зубной щетки. Ручка особенно загадочна, потому что, помимо того, что она большая и очень прямая, она находится вне центра от оси кластера. Предполагается, что гало обусловлено турбулентностью, вызванной слиянием галактик, хотя были предложены и другие возможности.
Астрономы Гарвардско-Смитсоновского центра астрофизики Reinout van Weeren, Bill Forman, Felipe Andrade-Santos, Ralph Kraft и Christine Jones и их коллеги использовали средство Very Large Array (VLA) для наблюдения за релятивистскими частицами в кластере. Высокоточное чувствительное радиоизображение они сравнивали с рентгеновскими снимками космической обсерватории "Chandra" и другими наборами данных. В радиодиапазоне, «Зубная щетка» имеет очень узкий гребень, созданный гигантским потрясением в результате слияния по меньшей мере тридцать двух ранее необнаруженных компактных источников. Радио и рентгеновская морфология гало очень похожи и поддерживают сценарий слияния. Астрономы также могут оценить силу магнитного поля и в сочетании с другими результатами использовать это, чтобы сделать вывод, какой сценарий слияния наиболее подходит.
На главном изображении в нашей статье мы видим многоволновое цветоизмененное изображение скопления галактик «Зубная щетка», 1RXS J0603.3 + 4214. Интенсивность в красном показывает радиоизлучение, в синем - рентгеновское излучение, а композиция фонового цвета - оптическая эмиссия. Астрономы, изучающие кластер с новыми радионаблюдениями в сочетании с другими длинами волн, смогли подтвердить сценарий слияния галактик и оценить напряженность магнитного поля в ударных волнах.
И напомним, что VLA (Very Large Array (Очень Большая Антенная Решётка, Сверхбольшая Антенная Решётка) — 27 радиотелескопов в штате Нью-Мексико (США), работающих как единая многовибраторная сложная антенна — антенная решётка. Антенны радиотелескопов 25 метров в диаметре. Их общая чувствительность эквивалентна антенне диаметром 36 километров. VLA использовался для поисков воды на Меркурии, микро-квазаров, радио-корон вокруг звёзд и многих других исследований.
Явление Парейдолия (парейдолическая иллюзия) - это когда люди видят знакомые формы в образах. Этот кластер галактик вызвал прозвище «Зубная щетка» из-за его сходства с зубным инструментом. Фактически, стержень кисти связан с радиоволнами (зеленый цвет), в то время как диффузное излучение, куда направляется зубная паста, производится рентгеновскими лучами, наблюдаемыми Чандрой (фиолетовый цвет). Видимые световые данные из оптического телескопа Субару показывают галактики и звезды (белые) и карту гравитационного линзирования (синий) показывают концентрацию массы, которая состоит в основном из темной материи (около 80%). Изображение: X-ray: NASA/CXC/SAO/R. van Weeren et al; Radio: LOFAR/ASTRON; Optical: NAOJ/Subaru.
Источник: phys.org
