Loading ...Небольшая группа молодых исследователей из Центра «Космический рассвет» Института Нильса Бора при Копенгагенском университете, на основе наблюдений за ранними стадиями эволюции чрезвычайно крупного скопления галактик, показала, что самые большие известные нам структуры имеют иную историю, чем считалось ранее.
Исследователи начали с наблюдения очень высокой плотности холодного нейтрального водородного газа — намного большей, чем ожидалось, — который все еще активно участвует в формировании звезд и галактик внутри скопления.
«Мы никогда раньше не видели ничего подобного в этих системах, да и в столь отдаленной истории Вселенной. Структура наблюдаемого нами скопления галактик необычна — оно массивное; в нем содержится огромное количество вещества, и мы предполагаем, что если бы мы продолжили его развитие до наших дней, оно бы эволюционировало в одно из крупнейших скоплений галактик, которые мы когда-либо видели», — объясняет Каспер Хайнц, доцент Центра «Космический рассвет» Института Нильса Бора и первый автор исследования.
«Само по себе то, что скопление галактик оказалось таким большим, было несколько загадочным, но это может иметь смысл, учитывая, что мы обнаружили огромное количество холодного нейтрального газа, падающего в его структуру и «подпитывающего» формирование галактик».
Количество холодного нейтрального газа не соответствовало предыдущим предположениям
Исследователей озадачило то, что наблюдаемое большое количество нейтрального водородного газа не совсем соответствовало существующим моделям эволюции Вселенной.
Ранее предполагалось, что примерно через миллиард лет после Большого взрыва скопления галактик будут светиться настолько ярко, что газ будет ионизирован светом или излучением, то есть газ преобразится из своего первоначального первозданного состояния и перестанет быть нейтральным.
Однако количество холодного нейтрального водородного газа противоречило этому предположению. Большое количество неионизированного газа поставило под сомнение то, что исследователи считали движущей силой последнего фазового перехода в эволюции Вселенной, а именно ионизацию первичной материи в процессе, называемом «крупномасштабной ионизацией Вселенной».
Ранее считалось, что ионизация происходит за счет «карманов» ярких скоплений галактик. Однако в настоящее время сохранилось гораздо больше холодного нейтрального водородного газа, чем предсказывали модели на данном этапе истории Вселенной.
Было обнаружено множество других подобных галактических структур.
Теперь исследователи будут изучать этот вопрос, наблюдая за другими скоплениями галактик. Магистрантка Шамилла Терп в рамках своего дипломного проекта изучает несколько различных типов скоплений галактик с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST).
В ходе исследований, проведенных ею в рамках бакалаврской работы, Шамилла впервые обнаружила повышенную плотность холодного нейтрального газа, поэтому логично, что она продолжит эти исследования.
Более того, ей также удалось разработать метод, позволяющий отделять наблюдения газа, принадлежащего изучаемым галактикам, от газа, находящегося «перед» ними — в огромном пространстве вдоль линии зрения телескопа Джеймса Уэбба. Это позволило гораздо точнее наблюдать за эволюцией отдельных скоплений галактик — важнейший методологический прорыв.
И уже сейчас таких структур обнаружено больше, чем ожидали исследователи, даже при исследовании «глубоко» Вселенной, как это делает телескоп JWST — в небольшом поле зрения. Исследование глубоких и далеких уголков Вселенной также означает исследование далекого прошлого, что позволяет нам наблюдать ранние стадии развития, такие как скопления галактик.
Это поднимает еще один вопрос: почему мы наблюдаем зарождение множества очень крупных структур во Вселенной на ранних этапах ее развития, но сегодня мы не видим этих структур? Куда же они делись? Почему они исчезли в процессе развития Вселенной?
Новости партнеров:
Вам могло бы понравиться:
138
