Обсерватория Chandra запечатлела невероятный галактический хвост длиной 800 тысяч световых лет

Астрономы использовали данные из рентгеновской обсерватории Chandra для того, чтобы захватить драматический образ огромного хвоста горячего газа, простирающегося на более чем миллион световых лет позади группы галактик в глубине еще более крупного скопления галактик. Подобные открытия помогают астрономам узнать об окружающей среде и условиях, при которых развиваются самые большие структуры Вселенной.

Галактические кластеры являются крупнейшими структурами Вселенной, удерживаемыми гравитацией. В то время как кластеры галактик могут содержать сотни или даже тысячи отдельных галактик, львиная доля массы в скоплении галактик происходит от горячего газа, который выделяет рентгеновские лучи и невидимую темную материю. Как эти космические гиганты стали такими большими?

Это новое изображение показывает один из способов — это захват галактик в результате затягивания необычайно мощной гравитацией скопления галактик. На левой панели видна широкоэкранная панорама кластера под названием Abell 2142. Abell 2142 содержит сотни галактик, встроенных в многомиллионное скопление газа, обнаруженное Chandra (фиолетовый). Центр скопления галактик расположен в середине фиолетового излучения, в нижней части изображения. Здесь показан только самый плотный горячий газ, подразумевающий, что менее светлый газ, расположенный дальше от середины кластера, не изображен в фиолетовой эмиссии. В этом составном изображении данные «Чандра» были объединены с оптическими данными из Sloan Digital Sky Survey в красный, зеленый и синий.

Яркий рентгеновский хвост, расположенный в верхнем левом углу изображения, нацелен прямо на Abell 2142. Правая панель содержит более близкий вид этого хвоста. Группа галактик, содержащая четыре яркие галактики, находится около «головы», а «хвост» — в верхнем левом углу. Группы галактик, определенные астрономами, содержат несколько десятков галактик, в отличие от гораздо более густонаселенных скоплений галактик. Направление хвоста и острый передний край горячего газа вокруг группы галактик, обозначенные в помеченных версиях показывает, что группа падает почти прямо к центру Abell 2142. В качестве оптического и рентгеновского изображения показано крупное изображение четырех ярких галактик (названных G1, G3, G4 и G5). Галактика G2 является фоном, а не членом группы галактик.

Когда группа галактик попадает в Абелл 2142, часть горячего газа слетает как листья с дерева во время сильного порыва ветра. По мере удаления газа он превращается в прямой и относительно узкий хвост, который простирается на 800 000 световых лет. Форма хвоста предполагает, что магнитные поля вокруг него действуют как щит, содержащий газ. В течение около миллиона световых лет хвост вспыхивает и становится прерывистым. Это может означать, что турбулентность горячего газа кластера галактики сильнее в этой области, что помогает разрушить эффект магнитного экрана.

Нижняя сторона хвоста вспыхивает больше, чем верхняя. Это может быть вызвано предыдущей асимметрией в горячем газе в группе галактик. Такая асимметрия может возникнуть в результате вспышки, создаваемой сверхмассивной черной дырой в одной из галактик в группе или от слияния между галактиками в группе. Такие события могут привести к тому, что некоторые части газа группы галактик будут легче удалены, чем другие.

Новые данные Chandra также подтверждают, что две из четырех ярких галактик в группе G3 и G4 содержат быстро растущие сверхмассивные черные дыры. Два соответствующих источника рентгеновских лучей тесно перекрываются в изображении Chandra.