Телескоп Джеймса Вебба уточнив масу скупчення галактик “Куля”
Майже за 3,8 мільярда світлових років від Землі відбувається грандіозна космічна подія — зіткнення двох гігантських скупчень галактик. Це одне з найвідоміших і найяскравіших зіткнень у Всесвіті, відоме як “Скупчення галактик Куля” (Bullet Cluster). Нові спостереження за допомогою інфрачервоного телескопа Джеймса Вебба (JWST) значно уточнили масу скупчення і розподіл темної матерії в ньому.
Що таке скупчення “Куля”?
Скупчення складається з двох компонентів: меншого скупчення — власне “Кулі”, яке проривається крізь більший кластер. Це зіткнення спричинило сильне нагрівання газу — до десятків мільйонів градусів, що зафіксували рентгенівські телескопи, зокрема Chandra. Зірки в галактиках при цьому майже не постраждали, але розподіл гарячого газу та темної матерії змінився драматично.
Скупчення “Куля” відоме тим, що є яскравим прикладом гравітаційного лінзування. Темна матерія, яка становить більшу частину маси системи, спотворює світло від далеких галактик, що лежать за скупченням. Це дає змогу вивчати як саму структуру скупчення, так і властивості темної матерії.
Завдяки спостереженням з інструментом NIRCam, телескоп Джеймса Вебба отримав надзвичайно детальні інфрачервоні зображення. Вони дозволили астрономам не лише розрізнити тисячі далеких галактик, але й побудувати найточнішу на сьогодні карту масового розподілу в скупченні — від центральних областей аж до країв.
«За допомогою JWST ми змогли детально виміряти масу скупчення “Куля” — це найбільший набір даних із гравітаційного лінзування, що охоплює як ядра кластерів, так і їх периферію», — зазначив провідний автор дослідження Санчжун Ча, опублікованого в The Astrophysical Journal Letters.
Однією з головних причин, чому скупчення “Куля” є таким важливим для науки, є унікальне розділення гарячого газу й темної матерії після зіткнення. Газ, який взаємодіє з оточенням через тиск, сповільнився, утворивши ударну хвилю — це добре видно на рентгенівських знімках. Темна матерія, натомість, не зазнала помітного опору — вона пройшла крізь зіткнення, залишившись на одному місці з галактиками.
«Ми бачимо, що темна матерія залишилася з галактиками, а не була “відтягнута” під час зіткнення», — підкреслює співавтор дослідження Кайл Фіннер з Інституту IPAC при Caltech.
Це є ключовим доказом того, що темна матерія не взаємодіє з собі подібною (принаймні — помітним чином), окрім як через гравітацію.
Нове зображення також демонструє, як деформується світло далеких галактик, проходячи через темну матерію скупчення. Ці спотворення дали змогу детально простежити за розподілом темної матерії.
«Гравітаційне лінзування дає нам змогу опосередковано побачити темну матерію», — пояснює Джеймс Джі, співавтор дослідження і професор Університету Йонсей. «Як хвилі на поверхні ставка спотворюють вигляд камінців під водою, так і темна матерія викривлює світло галактик позаду».
Скупчення “Куля” залишається космічною лабораторією №1 для вивчення темної матерії.
Джерело: Universe Today
Найцікавіше за тиждень
Один лист на тиждень. Без спаму.
Нові статті, добірки та корисні матеріали DAY TODAY — в одному короткому листі.
