Ученые изучили «тень», отбрасываемую на слабое, остаточное свечение Большого взрыва, и обнаружили гигантский объект, который противоречит существующим представлениям о том, как должна была развиваться Вселенная, сообщает Science Alert.
Это скопление галактик SPT2349-56, которое появилось спустя всего 1,4 миллиарда лет после Большого взрыва. И его температура гораздо выше, чем должна быть. Гравитационный нагрев скопления галактик должен быть медленным процессом, для достижения температурного режима SPT2349-56 требуются миллиарды лет.
«Мы не ожидали увидеть такую горячую атмосферу скопления так рано в космической истории. Поначалу я скептически отнесся к этому сигналу, поскольку он был слишком сильным, чтобы быть реальным. Но после нескольких месяцев проверок мы подтвердили, что этот газ как минимум в пять раз горячее, чем предполагалось, и даже горячее и энергичнее, чем тот, который мы находим во многих современных скоплениях», — заявил аспирант-астрофизик Дачжи Чжоу из Университета Британской Колумбии в Канаде.
Впервые объект SPT2349-56 заметили в 2010 году с помощью телескопа на Южном полюсе. Последующие наблюдения, проведенные в 2018 году, показали, что это скопление из более 30 галактик, звезды в которых образуются в 1000 раз быстрее, чем в Млечном Пути. Они стремительно несутся по направлению друг к другу.
Галактическое скопление — это полость пространства, где гравитация усиливается по мере того, как галактики притягиваются друг к другу. Эта гравитация действует на газ внутри галактики, сжимая и ускоряя его, что увеличивает его энергию.
SPT2349-56 — это экстремальный пример галактического скопления в ранней Вселенной, как по размеру, так и по звездообразованию, и предыдущие измерения показали наличие большого количества молекулярного газа между ними.
«Понимание галактических скоплений — ключ к пониманию самых больших галактик во Вселенной. Эти массивные галактики в основном находятся в скоплениях, и их эволюция в значительной степени определяется очень сильной средой скоплений в процессе их формирования, включая внутрикластерную среду», — заявил астрофизик Скотт Чепмен из Университета Далхаузи, ранее работавший в Национальном исследовательском совете Канады.
Анализ сигнала, который получил телескоп ALMA, показал однозначный тепловой след от горячих электронов с температурами, превышающими 10 миллионов Кельвинов. Ученые надеялись, что им удастся найти раннюю горячую внутрикластерную среду, результат превзошел их ожидания.
Согласно существующим моделям, одна лишь гравитация не может создать такую температуру. Ученые считают, что дополнительную энергию могут давать мощные струи как минимум от трех сверхмассивных черных дыр в SPT2349-56.
Ранее ученые заявили о том, что большая часть обычной материи Вселенной не сосредоточена в звездах или галактиках. Новые наблюдения показали, что она преимущественно находится в пространстве между галактиками.