Месторождения галактических кластеров

Архивы данных европейских космических телескопов Herschel и Planck, проводивших наблюдения соответственно в инфракрасном и микроволновом диапазонах электромагнитного спектра и выведенных из эксплуатации в 2013 г., продолжают снабжать ученых ценными сведениями.

Карта небесной сферы в проекции Мольвейде, построенная по данным телескопа Planck. Центральная горизонтальная полоса отображает инфракрасное излучение пылевой компоненты нашей Галактики. Черные точки обозначают расположение кандидатов в галактические кластеры.

Недавно, сопоставив результаты их работы, астрономы смогли выявить некоторые из наиболее редких древних скоплений галактик, расположенных на огромных расстояниях. Изображения всего неба, полученные телескопом Planck, помогли обнаружить концентрации массивных галактик, в то время как Herschel предоставил исследователям возможность «присмотреться» к отдельным звездным системам и подтвердить открытие их скоплений. В исследованиях были также использованы наблюдения инфракрасного астрономического спутника IRAS — одного из первых подобных космических аппаратов, разработанного совместно США, Великобританией и Нидерландами.

Звезды, возникшие в ранней Вселенной, постепенно объединились в галактики, которые, в свою очередь, впоследствии образовали крупные галактические кластеры. После формирования кластеров огромное количество вещества, «не успевшего» принять участие в этих процессах, коллапсировало под действием силы тяжести, вызвав новую волну образования звезд и галактик. С ними смешалась темная материя — загадочная субстанция, в несколько раз превосходящая по массе «нормальную» барионную материю и обнаруживаемая только по своему гравитационному воздействию на видимые объекты. Это, в свою очередь, также весьма эффективно способствовало возникновению новых светил. Но основные закономерности формирования больших галактических кластеров и их последующей эволюции остаются для астрономов неизвестными.

Новые исследования дают ученым возможность вернуться к этой загадочной космологической эпохе, отстоящей от наших дней на 10-11 млрд лет. Теперь им доступны свыше двухсот объектов-кандидатов, многие из которых были выявлены с помощью эффекта, называемого гравитационным линзированием.

Чтобы найти «галактические сокровища», астрономы вначале картографировали все небо с использованием телескопа Planck в субмиллиметровом диапазоне в поисках сравнительно ярких удаленных источников излучения. Более детальные снимки обсерватории Herschel показали, что некоторые из выявленных объектов действительно оказались «свежесформированными» интенсивно излучающими гравитационно-линзированными галактиками, а другая их часть представляет собой скопления галактик с большим количеством молодых горячих звезд.

По признаниям участников исследования, они не ожидали обнаружить настолько большое количество областей активного звездообразования и «запыленных» галактик в таких сравнительно компактных группах. Этот факт может стать важной подсказкой при расшифровке процессов формирования крупномасштабной космологической структуры.

На карте небесной сферы в проекции Мольвейде неровная центральная полоса сиреневого оттенка соответствует пылевой материи, сосредоточенной вблизи главной плоскости нашего Млечного Пути. Черные точки обозначают расположение кандидатов в галактические кластеры, выявленных при анализе наблюдений телескопа Planck и впоследствии подтвержденных по данным миссии Herschel. Конструирование научных приборов для обоих космических аппаратов и обработка полученной ими информации велась при участии американской Лаборатории реактивного движения (Jet Propulsion Laboratory, NASA). Результаты опубликованы в журнале Astronomy and Astrophysics.

По заявлению членов научной группы, используя объединенный потенциал обсерваторий, они имеют возможность отыскать намного больше далеких «сокровищ», поскольку представленное исследование можно назвать всего лишь «царапиной на поверхности явлений, происходивших в ту критическую эпоху истории нашей Вселенной, когда звезды, галактики и их скопления, по всей видимости, образовывались одновременно». Ученые лишний раз убедились в том, что в нашем мире неизмеримо больше неизведанного по сравнению с уже известным.