Можете ли вы себе представить два огромных объекта Вселенной вместе? Как одно большое и толстое!

Это не шутка, а действительно имеет место быть. Два скопления галактик сталкиваются. В результате образуется одно целое, получившее название Эль Гордо от испанского «толстый»!

Это скопление показано на снимке. Скопление галактик Эль Гордо является в настоящее время самым большим во Вселенной, которое когда-либо, было найдено. 

Для измерения расстояния от Земли до Эль Гордо астрономы использовали телескоп имеющий название «Очень Большой Телескоп», который установлен в Чили. Тем временем космический телескоп Чандра рентгеновской обсерватории обнаружил вокруг скопления галактик большое количество горячего газа. Это новое открытие взволновало астрономов.

Скопления или кластеры галактик являются самыми массивными устойчивыми космическими объектами.

В докладе, сделанном на 219-м заседании Американского астрономического союза, проходящем в Остине, штат Техас, его авторы рассказали, что кластер Эль-Гордо в настоящее время поглощает другие галактики и находится в стадии расширения.

Такие поглощения относятся к категории самых бурных событий во Вселенной – в их ходе в результате столкновений огромных масс обычной и темной материи происходит выделение колоссальных энергий.

Понимание процесса роста галактических кластеров позволит лучше понять взаимодействие между гравитацией и темной энергией, которая, как считают многие космологи, ответственна за ускоряющееся расширение Вселенной.

Подобные скопления излучают высокоэнергетические частицы, которые воздействуют на реликтовое космическое микроволновое излучение – крайне слабое свечение, которое является отголоском Большого взрыва.

Скопление Эль-Гордо по размерам вдвое превосходит аналогичные кластеры на соизмеримых расстояниях и представляет собой скопление галактик, находящееся в средине срока своего существования.

Галактический кластер ACT-CL J0102-4915, неофициальное название которого Эль Гордо, был открыт в 2011 году и считается самой крупной космической структурой в ранней Вселенной. Согласно последним расчетам ученых, эта система в 3 квадриллиона раза массивнее Солнца, что на 43% больше, чем считалось ранее. Эта поистине удивительная галактическая структура сформировалась на очень ранних стадиях эволюции Вселенной.

В 2012 году ученые при помощи космической рентгеновской обсерватории NASA «Чандра» (Chandra) и «Очень большого телескопа» (Very Large Telescope) в Европейской южной обсерватории в Чили провели анализ температуры газа и движений галактик в скоплении. В результате они вычислили, что масса кластера предположительно должна составлять около 2 квадриллионов масс Солнца. Эти расчеты еще тогда вызвали сомнения у некоторых исследователей, поскольку была вероятность того, что Эль Гордо – результат столкновения и слияния двух галактических кластеров поменьше.

Ученые задавались вопросом, что бы мы увидели, если бы поймали скопления галактик прямо в разгар их столкновения, и как бы эти данные отобразились на рентгеновских снимках межгалактического газа и анализах движения галактик. Поскольку процесс слияния сам по себе очень сложный и многоэтапный, у них зародились сомнения в верности наших данных и расчётов.

Согласно результатам нового исследования, галактический кластер ACT-CL J0102-4915 действительно является результатом слияния двух кластеров, которые сталкиваются на скорости несколько миллионов километров в час.

В 2012 году исследователи неверно вычислили кинетическую энергию звёздных систем, что привело к существенной недооценке массы кластера.

В новом исследовании ученые под руководством Джеймса Джи замеряли, насколько исполинская гравитация галактического кластера Эль Гордо искривляет свет, исходящий от ещё более удалённых объектов, иначе говоря, рассматривали структуру как гравитационную линзу.

Ученые неоднократно сталкивались со скоплениями галактик, которые оказывались крупнее Эль Гордо. Однако особенность этого кластера в его внушительной удалённости от Земли, и, соответственно, почтенном возрасте. Исследователи намерены при помощи телескопа «Хаббл» продолжить изучение структуры.

Скопления галактик – самые крупные объекты во Вселенной, удерживаемые в виде целого силой всемирного тяготения. Процесс их формирования, которое происходит, когда сливаются меньшие группы галактик, в очень большой степени зависит от количества темной материи и темной энергии во Вселенной на тот момент времени. Таким образом, изучение скоплений галактик может пролить свет на эти таинственные составляющие космоса.

Группа исследователей, руководимая астрономами Чили и Университета Рутгерса, обнаружила Эль Гордо, зарегистрировав искажение космического микроволнового фонового излучения. Это слабое свечение является реликтовым остатком первичного излучения Большого Взрыва – события, приведшего 13.7 миллиардов лет назад к образованию Вселенной из некоего крайне горячего и сверхплотного образования.

Это остаточное излучение теперь взаимодействует электронами горячего газа в скоплениях галактик, что приводит к искажению фонового свечения, наблюдаемого с Земли. Чем плотнее и больше скопление, тем заметнее этот эффект. Эль Гордо было замечено в обзоре микроволнового фона, выполненном с Атакамским Космологическим Телескопом.

Очень Большой Телескоп ESO был использован группой для измерения скоростей галактик в этом гигантском столкновении скоплений, а также для того, чтобы измерить расстояние от объекта до Земли. Наконец, с помощью рентгеновской обсерватории NASA «Чандра» изучался горячий газ в скоплении.

Хотя скопления такого размера и на таком расстоянии, как El Gordo's, обнаруживаются очень редко, авторы работы утверждают, что новые результаты согласуются с современными воззрениями астрономов – Вселенная началась с Большого Взрыва и состоит в основном из темной материи и темной энергии.

По всей вероятности, Эль Гордо образовалось так же, скопление «Пуля» (Bullet Cluster), живописное взаимодействующее скопление галактик, которое находится почти на четыре миллиарда световых лет ближе к Земле. В обоих скоплениях имеются свидетельства того, что обычное вещество, состоящее в основном из горячего газа, излучающего интенсивные рентгеновские лучи, разбросано в стороны от темного вещества. При этом столкновении горячий газ замедлился, а темная материя нет.

С помощью последних данных, полученных телескопом Хаббл, учёные определили, что огромное галактическое скопление Эль Гордо на самом деле обладает большей массой, чем считалось ранее. Это гигантское скопление-монстр существовало ещё в очень ранней Вселенной и превышает массу Солнца в миллионы миллиардов раз.

Космический телескоп Хаббл измерил самое крупное из известных скоплений галактик в удалённой Вселенной, обозначенное как ACT-CL J0102-4915 и выявил, что оно вполне заслуживает своего прозвища El Gordo.

С помощью измерений, в какой степени гравитация скопления искажает изображения галактик на далёком заднем фоне, группа астрономов рассчитала массу кластера, которая в целых 3 миллиона миллиардов раз превышает массу нашего Солнца. Данные от Хаббла показывают, что галактическое скопление, удалённое на 9,7 миллиардов световых лет от Земли, оказалось примерно на 43 процента массивнее, чем оценивалось ранее.

С помощью Хаббла команда ученых выявила, насколько сильно масса галактического скопления искривляет пространство. Благодаря высокому разрешению Хаббла удалось измерить так называемое «слабое линзирование», при котором мощная гравитация кластера слегка искажает пространство, словно кривое зеркало, а также деформирует изображения галактик на заднем плане. Чем сильнее искажение, тем масса скопления больше.

Часть этой массы заключена в нескольких сотнях галактик, входящих в скопление, и большая часть содержится в нагретом газе, который заполняет кластер по всему объёму. Остальное связано с тёмной материей, невидимой формой вещества, которая составляет основную часть массы Вселенной.

Хотя столь же массивные галактические скопления найдены в соседней области Вселенной, в том числе скопление Пуля, ещё никогда не наблюдалось ничего подобного, что существовало с настолько далёкого прошлого, корда возраст Вселенной составлял примерно половину её текущего оцененного возраста в 13,8 миллиардов лет. Учёные подозревают, что такие чудовищные скопления галактик были редкими в ранней Вселенной, если полагаться на современные космологические модели.

Впервые о гигантском раз мере скопления El Gordo стало известно в январе 2012 года. Учёные произвели оценку его массы на основе наблюдений, осуществлённых рентгеновской обсерваторией Чандра, и измерений скоростей галактик при помощи телескопа Very Large Array Европейской южной обсерватории в Паранале, Чили. Они смогли собрать воедино оценки массы кластера на основе движений галактик, перемещающихся внутр. скопления, а также температур горячего газа между этими галактиками.

Проблема состояла в том, что скопление Эль Гордо выглядело так, словно оно могло быть результатом колоссального столкновения между парой скоплений галактик – событие, которое исследователи описывают как два космических пушечных ядра, поражающих друг друга.

Следующим шагом команды учёных, использующих Хаббл, будет компиляция полного изображения скопления. Поскольку Эль Гордо не вписывается в поле обзора Хаббла, команда будет получать изображение галактического скопления по частям и собирать в единую мозаику. По словам исследователей, это равносильно наблюдению за гигантом со стороны.