Открит е най-масивният галактически куп от далечните струпвания на галактики

Астрономи констатираха, че купът от галактики SPT-CL J 2106-5844 (съкратено SPT2106) има рекордна маса от няколко стотици трилиона слънца. Специалистите също си изяснили вътрешния строеж на гиганта. За това им помогнал легендарният телескоп „Хъбъл”. Изследването е публикувано в ArViv.org в предпринт на научна статия.

Куповете от галактики представляват най-големите гравитационно свързани обекти във Вселената. Този термин означава, че сумарната енергия на взаимно привличане на галактики е по-голяма , отколкото енергията на тяхното механично движение. По този начин куповете от галактики са устойчиви, тоест гравитацията удържа звездните системи да не се разлетят. В този смисъл куповете от галактики са най-големите цялостни обекти.

Купът SPT2106 е открит през 2011 година. Той има червено отместване 1,13, тоест неговата светлина е пътешествала към Земята 8,3 милиарда години (за сравнение Големият взрив се е случил приблизително преди 13,8 милиарда години).

Наблюденията на различни научни екипи свидетелстват, че този клъстер от галактики е изключително масивен. Някои астрономи заговориха за рекорд сред куповете от галактики с червено отместване по-голямо от единица ( тоест достатъчно отдалечени). За това свидетелстват наблюденията на обекта в рентгеновия диапазон. Само в диапазона на енергия на фотоните от 0,5 до 2 килоелектронволта, мощността на купа представлява сто милиарда слънчеви светимости.

Но оценката на масата досега е нямала достатъчна точност. По едни оценки ставало въпрос за 880 трилиона слънца, а по други – за 1300 трилиона. За сравнение масата на Млечния път е около 1 трилион слънца.

В новото изследване на астрономи от САЩ и Южна Корея е определена масата на SPT2106 чрез метода на слабите гравитационни лещи. Какво представлява този метод?

Съгласно общата теория на относителността на Айнщайн, гравитацията изкривява траекторията на лъчите светлина. По този начин всеки масивен обект работи като леща (сякаш притегля към себе си светлината, идваща от далечни обекти). Ефектът на гравитационната леща е проверяван на практиката нееднократно. Когато притеглянето създава явно изкривени изображения от единични източници на светлина става въпрос за ефект на силна гравитационна леща. Но обикновено ефектът може да се забележи, само статистически , изследвайки множество от източници на светлина. В този случай се говори за ефекта на слабите гравитационни лещи.

Използвайки този ефект, изследователите анализирали получените от „Хъбъл” изображения и изчислили масата на клъстера. Тя се оказала ( 10,4 +3.3/-3.0) стотен трилиона (10¹⁴) слънца със системна погрешност ±1,0х10¹⁴ слънца. Авторите подчертават, че погрешността на техните изчисления е значително по-малка в сравнение с предишните им оценки и са проверили надеждността на своите резултати по няколко начина.

Получените цифри потвърждават , че на SPT2106 има рекордна маса сред далечните (с червено отместване по-голямо от единица) купове галактики.

Освен това учените установили вътрешната структура на космическия обект. Оказало се, че освен основната част на купа , съдържаща по-голямата част от масата, съществува още едно струпване , разположено примерно на 2,1 милиона светлинни години на запад.

Главната част на клъстера , се разделя на северозападна и югоизточна структура, разделени помежду си на приблизително 500 000 светлинни години (примерно пет диаметъра на Млечния път). Северозападната област е най-ярката част на купа в рентгеновия диапазон, а югоизточната – явно най-плътната.

По мнението на авторите , такъв строеж показва , че  SPT2106 е гигантска система от сливащи се галактики.