11.2K
Наблюдения показывают, что распределение галактик во Вселенной неравномерно. Некоторые из них собираются вместе, образуя кластеры, другие блуждают по космосу в одиночестве. Чтобы понять, как и почему образуются кластеры, крайне важно исследовать не только зрелые скопления галактик, но и протокластеры – скопления в процессе формирования.
Поскольку скорость света конечна, наблюдение за удаленными объектами позволяет нам оглянуться назад во времени. Например, свет от объекта, находящегося на расстоянии одного миллиарда световых лет от Земли, фактически начал свой путь к нам один миллиард лет назад и все это время путешествовал по космосу. Наблюдая этот свет, астрономы могут увидеть объект таким, каким он был в те далекие времена.
Проблемой изучения протокластеров является их большая редкость. Даже в далекой (ранней) Вселенной на данный момент было обнаружено лишь около двадцати таких объектов. Поскольку удаленные протокластеры трудно наблюдать напрямую, ученые прибегают к помощи квазаров, которые, как считается, являются маркерами формирующихся скоплений галактик. Мысль заключается в том, что, когда несколько галактик находятся близко друг к другу, слияние некоторых из них создает неустойчивость и вызывает попадание газа в сверхмассивную черную дыру в одной из галактик, образуя квазар. Однако эта связь до сих пор не подтверждена из-за малого количества данных как о квазарах, так и о протокластерах.
В попытках раскрыть процессы формирующихся скоплений в молодой Вселенной команда астрономов из Японии на данный момент проводит беспрецедентный широкомасштабный систематический обзор протокластеров с использованием широкодиапазонной камеры телескопа «Subaru». Анализ первых данных уже позволил выявить 200 регионов, в которых 12 миллиардов лет назад галактики начали собираться вместе и формировать протокластеры.
«Наша наблюдательная кампания с «Subaru» впервые позволила нам комплексно исследовать протокластеры. По мере продолжения исследования их количество будет постоянно увеличиваться. Тысячи протокластеров, расположенных на расстоянии 12 миллиардов световых лет от нас, будут найдены к моменту завершения наблюдений. С новыми данными мы выясним историю роста этих объектов», – рассказывает Юн Тошикава, ведущий автор исследования, представленного в журнале Publications of the Astronomical Society of Japan.
Кроме этого, астрономы установили странную взаимосвязь между протокластерами и квазарами. Команда исследовала 151 светящийся квазар в ту же эпоху и, к их удивлению, обнаружила, что большинство из них находится на значительном удалении от скоплений. Фактически, самые яркие квазары избегают наиболее плотных кластеров. Эти результаты показывают, что квазары не могут рассматриваться как надежный маркер протокластеров и, что более важно, для объяснения их активности могут потребоваться механизмы отличные от галактических слияний. Более того, поскольку вблизи самых ярких квазаров скопления менее плотные, это может означать, что жестокое излучение «светящихся» сверхмассивных черных дыр подавляет образование галактик в их окрестностях.
Однако команде все же удалось обнаружить две «пары» квазаров, проживающих в протокластерах. Квазары редки, а их пары еще реже. Тот факт, что обе пары связаны со скоплениями предполагает зависимость активности квазаров со средой протокластера.