В середине XX века, когда Паломарская обсерватория издала подробнейший фотографический атлас неба, астрономы познакомились с целым миром удивительных взаимодействующих галактик. Как и звезды, крупные галактики часто живут парами, а иногда даже сбиваются в кучи по три, пять и более штук. Если при этом галактики находятся достаточно близко друг к другу, их формы искажаются вследствие взаимного притяжения. На фотографиях паломарского атласа астрономы нашли множество таких звездных систем: одни были связаны «перемычками» из звезд, у других в стороны расходились странные «антенны», третьи обладали причудливыми «хвостами».

Теперь, с появлением гораздо более совершенных приемников излучения, ученые изучают не только взаимодействие близких галактик, но и связь гораздо более масштабных галактических скоплений. На этой неделе астрономы из Европейского космического агентства (ESA) объявили об интересном открытии: изучая скопления галактик Эйбл 399 и Эйбл 401 с помощью космического телескопа «Планк», они обнаружили, что скопления погружены в облако очень разреженного горячего газа.

скопления галактик эйбл 399 и эйбл 401

«Планк» открыл перемычку из горячего разреженного газа, соединяющую скопления галактик Эйбл 399 (Abell 399 — внизу по центру) и Эйбл 401 (Abell 401 — вверху слева). Пара скоплений находится на расстоянии порядка миллиарда световых лет от Земли, длина моста составляет около 10 миллионов световых лет. Фото: ESA Planck Collaboration/STScI DSS

Взгляните на это изображение. Не правда ли, газовая структура внешне похожа на звездные перемычки между взаимодействующими галактиками?

Изображение дает нам представление о размерах и относительной плотности этого огромного газового моста. Светлые пятнышки на снимке — галактики, сравнимые по размерам с нашей галактикой Млечный Путь. Газ образует вокруг обеих скоплений гало, которое переходит в менее плотную «корону». Наконец, обе «короны» связаны газовым мостом длиной в 10 миллионов световых лет!

Следует пояснить, что изображение газового облака, наложенное на фотографию скоплений, синтезировано по данным, полученным в микроволновом диапазоне электромагнитных волн: именно в этом участке спектра ведет исследования телескоп «Планк». Как известно, главная цель «Планка» — изучение вариаций холодного реликтового излучения, оставшегося после Большого взрыва. Каким же образом космический телескоп вообще сумел уловить нагретый до десятков миллионов градусов газ?

Реликтовое излучение приходит к нам с самых окраин Вселенной. В своем долгом путешествии остывший свет Большого взрыва проходит сквозь скопления галактик, где может взаимодействовать с горячим газом (вернее, электронами газа), порождая эффект Сюняева-Зельдовича. Вероятность взаимодействия невелика, ведь межгалактический газ очень разрежен (гораздо разреженнее космической среды, которой окружена наша Земля и которую мы из-за малой плотности привыкли называть вакуумом). Однако и размеры этих газовых облаков огромны.

Именно так — исследуя слабые вариации интенсивности реликтового фона вследствие эффекта Сюняева-Зельдовича — астрономы и совершили открытие. Собственно, на наличие горячего газа между крупными скоплениями галактик впервые намекнул рентгеновский телескоп «Ньютон», но наблюдения «Планка» не оставляют места сомнениям.

Сопоставив полученную информацию с данными рентгеновских наблюдений почившего в прошлом году рентгеновского спутника ROSAT, астрономы оценили температуру газа между скоплениями Эйбл 399 и Эйбл 401. Она оказалась равной порядка 80 миллионов градусов!

Теперь астрономам осталось выяснить происхождение обнаруженного облака. Родилось ли оно внутри скоплений галактик или же является частью древней космической «паутины», оставшейся со времен ранней Вселенной? (В узлах этой газовой паутины, по всей видимости, и появлялись скопления галактик.) Предварительный анализ говорит о том, что в данном случае могли быть задействованы одновременно оба сценария. Чтобы ответить более определенно, придется подождать новых наблюдений.