Это классическая социальная оплошность. Ты в счастливой компании, в окружении всех своих друзей — и одного за другим ты поглощаешь их, вбирая в себя, пока не остаешься совсем один, гротескная агломерация один в том, что когда-то было многолюдным.
Похоже, именно это и произошло с галактикой 9,2 миллиарда лет назад, установили ученые. Галактика в относительно ранней Вселенной под названием 3C 297 таинственным образом находится в полном одиночестве, хотя ее окружение предполагает, что она должна быть частью скопления по крайней мере из 100 галактик, некоторые из которых должны быть размером с Млечный Путь.
Тот факт, что 3C 297 одинок, предполагает, что со всеми этими другими галактиками произошло что-то еще.
«Похоже, у нас есть скопление галактик, в котором отсутствуют почти все его галактики», говорит астроном Валентина Миссалья Университета Турина в Италии. «Мы ожидали увидеть как минимум дюжину галактик размером с Млечный Путь, но увидели только одну».
Данные об окружающей среде вокруг 3C 297 поступили из рентгеновской обсерватории Чандра, которая изучает высокоэнергетическое излучение от мощных источников по всему космосу. Сама галактика является источником этого излучения; в нем находится квазар, активное галактическое ядро, содержащее сверхмассивное черная дыра поглощая материал с такой бешеной скоростью, что он сияет одним из самых ярких светов во Вселенной.
Квазары часто испускают лучи плазмы из полярных областей сверхмассивной черной дыры в своем ядре, выбрасывая струи материи в космос со скоростью, близкой к скорости света в вакууме. Они созданы из материала, вращающегося вокруг горизонта событий черной дыры, который подметается и ускоряется вдоль силовых линий магнитного поля к полюсам и выбрасывается в межгалактическое пространство.
У 3C 297 есть такие джеты, и именно здесь все становится интереснее. Данные от Чандры и Очень большого массива Карла Г. Янски выявили несколько признаков того, что джеты проходят через межгалактическую среду, связанную со скоплением галактик, известную как внутрикластерная среда.
Одна из струй искривлена таким образом, что можно предположить, что она взаимодействует с газом во внутрикластерной среде. Другая струя создала источник рентгеновского излучения на расстоянии 140 000 световых лет от галактики, предполагая, что она врезалась в газ, заставив его нагреться и испустить рентгеновские лучи. Кроме того, данные «Чандры» предполагают, что в космосе вокруг 3C 297 находится большое количество горячего газа.
Все три характеристики, вместе взятые, предполагают, что должны быть другие галактики, гравитационно связанные с 3C 297 как взаимодействующее скопление.
Действительно, похоже, что на том же участке неба, что и далекая галактика-квазар, есть и другие галактики. Поэтому Миссалья и ее коллеги обратились к данным оптической и инфракрасной обсерватории Джемини на Гавайях, чтобы лучше понять пространство вокруг 3C 297.
Эти данные показали, что 19 галактик близки к 3C 297 только в двух измерениях; их расстояния от нас сильно отличаются от расстояний от 3C 297, и они не принадлежат к одной и той же области пространства. Пекулярная одинокая галактика-квазар действительно совсем одинока.
Эти подсказки предполагают, что 3C 297 является результатом слияния гигантских кластеров, что делает его так называемой «ископаемой группой»; остатки кластера объединены в один объект.
«Мы думаем, что гравитационное притяжение одной большой галактики в сочетании с взаимодействием между галактиками было слишком сильным, и они слились с большой галактикой». объясняет астроном Хуан Мадрид Техасского университета. «По-видимому, для этих галактик сопротивление было бесполезным».
Мы видели и другие скопления галактик в процесс этих слиянийи проследил газовая нить «супермагистрали» они путешествуют по пути к слиянию. Мы даже видели другие группы ископаемых; однако другие ископаемые группы, идентифицированные на сегодняшний день, были обнаружены ближе к нам, что означает, что мы наблюдаем их позже в истории Вселенной.
3C 297 — это самая ранняя группа ископаемых, обнаруженная астрономами, а это означает, что эти слияния могут произойти намного раньше в течение жизни Вселенной, чем предполагалось.
Это означает, что нам, возможно, придется переосмыслить, как разворачиваются полные слияния скоплений галактик.
«Может быть сложно объяснить, как Вселенная смогла создать эту систему всего через 4,6 миллиарда лет после Большой взрыв» говорит астроном Миша Ширмер в Институте астрономии Макса Планка в Германии. «Это не ломает наши представления о космологии, но начинает раздвигать границы того, как быстро должны были сформироваться галактики и скопления галактик».
Учитывая большое количество вещей мы обнаруживаем в ранней Вселенной, что мы мысль не может быть тамхотя, возможно, 3C 297 не такой уж и чудак.
Исследование было опубликовано в Астрофизический журнал.