Истина в Шампанском — скопление галактик с праздничным названием приоткрывает тайны тёмной материи

31 декабря 2020 было обнаружено редкое явление — слияние двух галактических скоплений, тогда же в честь даты открытия названных скопление Шампанское (Champagne Cluster). На днях этому открытию была посвящена новая публикация, в которой исследователи рассказали о наиболее вероятных сценариях слияния. Самое ценное в них — это участие в процессах невидимой тёмной материи, которая незримо направляет массы вещества в пространстве.

В новой работе астрономы впервые показали комбинированный снимок рентгеновского и оптических телескопов, на котором отображены сотни галактик, представших своеобразными брызгами воображаемого одноимённого напитка. Фиолетовые области на снимке — это разогретый до миллионов градусов межгалактический газ, излучение которого в рентгеновском диапазоне регистрирует космическая обсерватория NASA «Чандра» (Chandra). Оптические изображения галактик в синем, красном и зелёном цвете получены рядом телескопов в Чили и Аризоне в более ранних наблюдениях.

Комбинированный снимок дал окончательное понимание того, что открыто слияние и столкновение двух огромных галактических скоплений, что со временем приведёт к образованию одного ещё большего нового скопления. Причём в наблюдаемой области пространства масса горячего межгалактического газа намного больше суммарной массы всех галактик в обоих скоплениях. При этом там же сосредоточено много тёмной материи, что можно определить в процессе наблюдения за её гравитационным влиянием на галактики.

Изучение динамики поведения тёмной материи при столкновении на больших скоростях — вот самая главная научная ценность скопления Шампанское. Моделирование показало, что наиболее вероятными будут два сценария: либо столкновение произошло 2 млрд лет назад и скопления снова сближаются для повторного слияния, либо столкновение было 400 млн лет назад и скопления находятся в процессе удаления друг от друга. Оба сценария остаются предметом дальнейших исследований, поскольку именно такие наблюдения помогают уточнить модели эволюции крупномасштабной структуры Вселенной.