«Во всех ты, Душенька, нарядах хороша…»

 

Чем больше объектов мы наблюдаем на небе, тем лучше представляем, как может вести себя материя. Иногда то, что наблюдается, противоречит предшествующим представлениям — и, тем самым, уточняет их. Так произошло со скоплением галактик в созвездии Феникса (созвездие Южного полушария), которое удостоилось специальной пресс-конференции в НАСА. Статья, посвященная скоплению, вышла в журнале Nature [1].

Скопление галактик SPT-CLJ2344-4243, которое уже окрестили просто «скоплением Феникса» (Phoenix Cluster), было обнаружено сравнительно недавно — в 2010 году, в ходе обзора неба, выполненного обсерваторией на Южном полюсе (South Pole Telescope, США), по тепловому эффекту Сюняева-Зельдовича. Статья, где описаны наиболее массивные скопления из найденных, вышла в Astrophysical Journal в 2011 году. Скопление находится на расстоянии около 5,7 миллиарда световых лет от Земли, и его масса была первоначально оценена в примерно 1660 триллионов масс Солнца.

 

Интерес к объекту пробудился в 2011 году, когда скопление наблюдала рентгеновская обсерватория Chandra (НАСА). По словам первого автора новой статьи Майкла Макдональда (Michael McDonald, Массачусетский технологический институт), стало понятно, что наблюдаемое скопление (одно из наиболее массивных из найденных на сегодня — его масса составляет 25×1014 масс Солнца) обладает исключительно высокой светимостью в рентгеновском диапазоне — 8,2х1045 эрг/с (обычно светимость скоплений галактик на один-три порядка ниже). Одно это делало его весьма привлекательным для детального исследования, а дальше оказалось еще интереснее, чем предполагалось.

Скопление Феникса наблюдали в нескольких диапазонах: видимом (4-метровый телескоп Blanco, 8,1-метровый Gemini South, 6,5-метровый Magellan), инфракрасном (уже упоминавшийся Magellan и космическая обсерватория Herschel), а также использовали данные более ранних наблюдений: в ближнем и дальнем ультрафиолете (GALEX), ближнем и среднем инфракрасном диапазонах (обзор 2MASS и архив WISE) и радио (обзор SUMSS). По шутливому замечанию Майкла МакДональда, в каждом из диапазонов скопление преподносило исследователям новые сюрпризы, один удивительнее другого.

Так, необычной особенностью скопления Феникса оказалась очень большая скорость охлаждения горячего газа, «падающего» к центру скопления, где, как предполагается, в центральной галактике находится сверхмассивная черная дыра (по простым оценкам, ее масса составляет около 18 миллиардов масс Солнца, что само по себе — очень большое значение). Более того, имеющиеся данные свидетельствуют о бурном энерговыделении в этой области — иными словами, речь идет об активном ядре галактики. Однако удивительным оказалось то, что, несмотря на сильное охлаждение и режим активного ядра галактики, в центральной галактике также идет бурное звездообразование: по оценкам авторов статьи, порядка от 580 до 900 масс Солнца в год. Это не самый высокий показатель из уже наблюдавшихся, но очень высокий для столь сильного темпа охлаждения.

До сих пор высокий темп образования звезд в центрах большинства скоплений галактик наблюдался редко. Предполагалось, что этому мешают сверхмассивные черные дыры в центральных галактиках скоплений, которые «накачивают» энергией межгалактический газ, опускающийся к центру скопления, и тем самым не дают ему остыть до такой степени, чтобы началось рождение новых звезд.

Скопление Феникса опровергло гипотезу о том, что такой режим работает всегда. При этом быстрое охлаждение газа приводит к тому, что центральная галактика и ее центральная черная дыра очень быстро растут, примерно на 60 масс Солнца каждый год. Это настолько быстро, что процесс должен был начаться относительно недавно, иначе черная дыра уже перешла бы в разряд активных, а само скопление намного превзошло по массе ближайшие скопления во Вселенной.

«Скоплением Феникса» этот объект окрестили и за высокий темп звездообразования. Предполагается, что появление новых звезд в центрах скоплений галактик более или менее прекратилось около 10 миллиардов лет назад. Скопление SPT-CLJ2344-4243 в этом смысле как будто переживает «второе рождение».

Возможно, впрочем, что это событие не уникально в истории массивных скоплений. В частности, Рашид Сюняев (Институт космических исследований РАН и Институт астрофизики Общества им. Макса Планка, Германия) предполагает, что период «похолодания», связанный с низкой активностью черной дыры, скопления галактик проходят несколько раз в своей жизни [2]. И тот факт, что этот процесс удается наблюдать, исключительно важен как новая информация о том, как происходит эволюция распределения вещества во Вселенной.

Ольга Закутняя

1. M. McDonald et al. A massive, cooling-flow-induced starburst in the core of a luminous cluster of galaxies. Nature 488, 349-352 (16 August 2012) doi:10.1038/nature11379

2. http://chandra.harvard.edu/chronicle/0214/phoenix

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Связанные статьи

avatar
1 Цепочка комментария
0 Ответы по цепочке
0 Подписки
 
Популярнейший комментарий
Цепочка актуального комментария
1 Авторы комментариев
zbl Авторы недавних комментариев
  Подписаться  
Уведомление о
zbl
zbl

Замечательный текст. Ни одного числа без сравнения (много-мало относительно чего?). Чётко проведена линия изложения при краткости в стиле тоста.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: