Обсерватория «Чандра» обнаружила следы древнего галактического ДТП в считавшемся спокойным скоплении Abell 2029

Скопление галактик Abell 2029 в созвездии Девы (лат. Virgo) десятилетиями считалось одним из самых спокойных во Вселенной. Новые данные космической рентгеновской обсерватории «Чандра» (Chandra X-ray Observatory) показали, что за этим спокойствием могут скрываться следы древнего столкновения. По оценке исследователей, около 4 млрд лет назад через Abell 2029 прошло меньшее скопление галактик, поэтому гигантские колебания горячего газа до сих пор нагревают скопление вместе с энергией сверхмассивной чёрной дыры в центре.

Abell 2029 включает более тысячи галактик. Такие скопления удерживаются гравитацией и погружены в огромные облака горячего газа, который светится в рентгеновском диапазоне. В центре находится гигантская эллиптическая галактика IC 1101. По оценкам, она простирается почти на 6 млн световых лет и относится к крупнейшим из известных галактик.

В 2025 году два исследования на данных обсерватории XRISM обнаружили в газе Abell 2029 крайне низкую турбулентность, то есть слабое беспорядочное движение. Это подтверждало, что скопление давно не переживало крупного слияния. Но третье исследование XRISM в том же году указало на более холодные участки газа внутри горячей атмосферы. Авторы связали их с древними колебаниями газа после столкновения.

Команда под руководством астрофизика Кортни Уотсон (Courtney Watson) из Бостонского университета использовала 21 наблюдение «Чандры» 2022 и 2023 годов, а также архивные данные. После обработки изображений исследователи убрали гладкое рентгеновское свечение скопления и увидели скрытые структуры в горячем газе. Среди них оказалась одна из самых длинных непрерывных спиралей, образованных такими колебаниями газа. Она тянется почти на 2 млн световых лет от центра Abell 2029. Данные также показали вогнутую впадину, похожую на залив, к югу от ядра, широкий всплеск более холодного газа к юго-востоку и признаки возможной ударной волны на окраинах скопления.

Компьютерные модели показали, что эти структуры могли появиться после прохода меньшего галактического скопления через Abell 2029. Столкновение сдвинуло горячий газ, и тот начал колебаться и закручиваться в гравитационном поле скопления. Эти движения важны для объяснения того, почему газ в скоплениях не остывает так быстро, как должен. Он постоянно теряет энергию, испуская рентгеновское излучение.

Учёные считают, что газ подогревает активное галактическое ядро — сверхмассивная чёрная дыра, выбрасывающая энергию в окружающую среду. Но в Abell 2029 одной активности чёрной дыры может быть недостаточно. Авторы предполагают, что древние колебания газа тоже перераспределяют тепло и замедляют охлаждение. «В целом наши результаты указывают, что A2029 всё ещё приходит в равновесие после прошлых взаимодействий, показывая, что даже самые спокойные на первый взгляд скопления могут скрывать богатую историю динамической активности», — пишут исследователи.

Широкий всплеск более холодного газа может быть следом вещества, оставшегося после меньшего скопления. По моделям учёных, сначала оно пересекло Abell 2029, потянуло газ в сторону и создало огромную спираль. Затем гравитация крупного скопления замедлила меньший объект и притянула его обратно, что могло породить ударные фронты и новые возмущения. Впадина в форме залива, по одной версии, возникла там, где внешний край спирали пересёкся с веществом, сорванным с меньшего скопления. По другой версии, это может быть край гигантского «призрачного пузыря» — древней полости, которую создала активность сверхмассивной чёрной дыры в центре IC 1101. Исследование опубликовано в декабре 2025 года в The Astrophysical Journal.