Международная команда астрономов обнаружила низкочастотный радиомост длиной 6,5 миллиона световых лет, соединяющий два скопления галактик на ранней стадии процесса их слияния.
Исследование опубликовано в журнале The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, а коротко о нем рассказывает Science Alert. Сообщается, что это всего лишь второй подобный радиомост, обнаруженный учеными за все время наблюдений.
Он соединяет два скопления галактик, расположенных на расстоянии около трех миллиардов световых лет от Земли. Этот кластер получил общее название Abell 1758. Ученые установили, что сразу четыре галактики готовятся там к столкновению: слияние ожидает две массивные пары.
Пара галактик в северном сегменте кластера, названная Abell 1758N, уже сдвинулась, а затем разделилась. Их ядра прошли на минимальном расстоянии друг от друга около 300-400 миллионов лет назад. В конце концов они вновь приблизятся друг к другу. Пара на юге, названная Abell 1758S, приближается друг к другу впервые.
Обе пары имеют радиогало, которое, как считается, создается за счет ускорения электронов в процессе слияния. Сейчас их разделяет расстояние примерно в 6,5 миллиона световых лет, которое медленно сокращается. Их и соединяет низкочастотный радиомост.
Он был обнаружен при помощи радиотелескопа LOFAR, который состоит из 25 тысяч антенн. Астрономы зафиксировали четкое радиоизлучение на частоте 140 мегагерц, занимающее пространство между скоплениями A1758N и A1758S. Кстати, предварительно радиомост был обнаружен на частоте 53 МГц.
Это излучение ученые считают свидетельством существования огромного магнитного поля, соединяющего два кластера. Они предполагают, что если это поле действует как синхротрон (ускоритель частиц), то электроны должны ускоряться вдоль него до релятивистских скоростей. При этом они создают синхротронное излучение, которое и регистрируется на Земле как низкочастотное радиосвечение.
Впрочем, имеется и другое возможное объяснение - ускорение Ферми. В этом случае электроны ускоряются под воздействием турбулентности и астрофизических ударных волн, усиливая электромагнитное излучение. В плотной области между двумя скоплениями такая турбулентность и ударные волны могут возникать на ранних стадиях процесса их слияния.
Полученные результаты предполагают, что это объяснение может быть верным: в случае, если бы скопления уже были каким-то образом гравитационно возмущены, например, если бы каждый кластер сам по себе был бы парой более мелких взаимодействующих друг с другом кластеров. Авторы работы склоняются именно к этой гипотезе.
"На сегодняшний день обнаружено только два гигантских внутрикластерных радиомоста, - пишут исследователи. - Это одни из самых гигантских структур, наблюдаемых на данный момент во Вселенной. Их происхождение, вероятно, связано с турбулентностью и волнами, возникающими во внутрикластерной среде на начальном этапе слияния".
Они также отметили, что науке известно много сливающихся скоплений галактик. Возможно, и в них позднее будут обнаружены подобные радиомосты. Это позволило бы понять, что именно порождает данные огромные структуры.