Колоссальная ударная волна, распространившаяся по космосу, больше, чем вся наша галактика

Миллиард лет назад совершенно чудовищное столкновение двух скоплений галактик произвело пару ударных волн совершенно эпических масштабов.

Сегодня эти структуры ярко светятся в радиодиапазоне и настолько огромны, что могут легко поглотить галактику Млечный Путь диаметром около 100 000 световых лет, простирающуюся на 6,5 миллионов световых лет через межгалактическое пространство. Теперь, используя радиотелескоп MeerKAT в Южной Африке, группа астрономов провела самое подробное исследование этих радиоструктур, получив новое представление о некоторых из самых масштабных событий во Вселенной.

«Эти структуры полны сюрпризов и намного сложнее, чем мы думали изначально», - говорит астроном Франческо де Гасперин из Гамбургского университета в Германии и Национального института астрофизики в Италии. - Ударные волны действуют как гигантские ускорители частиц, которые разгоняют электроны до скоростей, близких к скорости света. Когда эти быстрые электроны пересекают магнитное поле, они излучают радиоволны, которые мы видим. Удары пронизаны замысловатым узором из ярких нитей, которые отслеживают расположение гигантских силовых линий магнитного поля и областей, где электроны ускоряются».

Скопления галактик крупнейшие структуры во Вселенной, связанные гравитацией. Они могут быть совершенно гигантскими, содержащими сотни или тысячи отдельных галактик. Галактики и скопления галактик путешествуют по нитям космической паутины к узлам скопления, где они объединяются образуя еще более крупные скопления.

Эти эпические события происходят на высоких скоростях, генерируя ударные волны кластерного масштаба, которые распространяются в пространстве, также с высокими скоростями.

Этот конкретный кластер, названный Abell 3667, все еще собирается вместе. С ним связано не менее 550 галактик и ударные волны распространяются через него со скоростью около 1500 километров в секунду (930 миль в секунду).

Удары, связанные со слиянием скоплений, известны как радиореликты, и их можно использовать для исследования свойств межгалактического пространства внутри скопления, известного как внутрикластерная среда, и внутрикластерной динамики.

Abell 3667, находящаяся на расстоянии около 700 миллионов световых лет, относительно близка к нам, а также довольно массивна, что означает, что это отличная цель для таких зондов.

Поскольку скопление находится в южной части неба, астрономы смогли рассмотреть его с помощью одного из самых чувствительных радиотелескопов в мире MeerKAT является предшественником и первооткрывателем массива квадратных километров (SKA), который в настоящее время разрабатывается в Австралии и Южной Африке для обеспечения беспрецедентного наблюдения за небом.

Наблюдения MeerKAT и австралийского исследовательского комплекса Square Square Array Pathfinder дают нам представление о будущем не только для СКА, который, по прогнозам, увидит первый свет в 2027 году, но и для того, что мы можем найти сейчас.

«Наши наблюдения выявили сложность взаимодействия между тепловыми и нетепловыми компонентами в наиболее активных областях сливающегося скопления», пишут исследователи в своем исследовании «Как сложная внутренняя структура радиореликвий, так и прямое обнаружение магнитных драпировок вокруг сливающейся пули являются яркими примерами нетривиальных магнитных свойств внутрикластерной среды. Благодаря своей чувствительности к поляризованному излучению MeerKAT будет революционным в исследовании. этих сложных явлений».

Исследование опубликовано в журнале Astronomy Astrophysics.