Астрономы обнаружили самую удаленную структуру из высокоэнергетических частиц — мини-гало, окружающее скопление галактик, которое сформировалось всего через 4 млрд лет после Большого взрыва. Это открытие разрушает представления об эволюции галактических скоплений и свидетельствует о невероятной энергичности ранней Вселенной.
До этого считалось, что такие мощные структуры, как мини-гало — огромные облака частиц, движущихся почти со скоростью света и излучающих радиоволны, — возникали значительно позже в космической истории. Однако слабый радиосигнал, растянутый на миллион световых лет вокруг скопления SPARCS1049, доказал обратное.
«Это как будто мы нашли огромный космический океан, где целые скопления галактик постоянно погружены в высокоэнергетические частицы», — объясняет исследователь Мари Главачек-Ларрондо.
Телескоп LOFAR
Обнаружить гало на невероятном расстоянии в 10 млрд световых лет удалось благодаря революционному радиотелескопу Low Frequency Array (LOFAR). Эта сеть из 100 тыс. радиоантенн в восьми европейских странах обладает небывалой чувствительностью. Он помог «разглядеть» объект, свет от которого начал путешествие к нам, когда Вселенная была моложе трети своего нынешнего возраста. Слабое, но огромное радиоизлучение, в 10 раз больше Млечного Пути, исходило именно из пространства между скоплением галактик, а не от них самих.
Новое окно в раннюю Вселенную
Откуда же взялись эти частицы? Ученые предлагают два сценария. Первый — сверхмассивные черные дыры в ядрах галактик выбрасывают мощные струи вещества. Второй — частицы в раскаленном газе скопления сталкиваются на релятивистских скоростях, рождая еще более энергичные частицы. Обе гипотезы имеют загадку: как частицам удается преодолеть огромные расстояния, не потеряв энергию?
«Удивительно найти такой сильный сигнал так далеко. Это означает, что эти процессы формировали скопления почти с начала Вселенной», — говорит исследователь Роланд Тиммерман.
Это открытие — ключ к пониманию ранней Вселенной. Оно доказывает, что мощные силы – черные дыры и высокоэнергетическая физика — влияли на галактические скопления с самых первых этапов их существования. Вопросы остаются: роль магнитных полей, механизмы транспорта энергии на гигантские расстояния. На них ответит будущий гигантский телескоп Square Kilometer Array (SKA).
«Это открытие показывает, как черные дыры и частицы управляют ростом скоплений», — заключает Главачек-Ларрондо. Вселенная юных лет оказывается гораздо более бурной, чем мы думали.
Ранее мы сообщали о том, как ученым удалось воссоздать условия первых микросекунд после Большого взрыва.
По материалам interestingengineering.com
