Відкрито найдавніше міні-гало в історії Всесвіту

Астрономи виявили найдальше у світі міні-гало — величезну хмару високоенергетичних частинок навколо скупчення галактик, що існувала лише через кілька мільярдів років після Великого вибуху.

Що таке міні-гало

Міні-гало — це розсіяні хмари заряджених частинок і магнітних полів, що випромінюють радіохвилі. Ці частинки заповнюють простір між галактиками у скупченні. Досі подібні структури спостерігали лише у відносно близькому Всесвіті.

Тепер міжнародна команда, очолювана Джулі Главачек-Ларрондо (Монреальський університет) і Роландом Тіммерманом (Даремський університет), знайшла міні-гало у скупченні SpARCS1049, розташованому так далеко, що світло від нього йшло до нас 10 мільярдів років. Це вдвічі перевищує попередній рекорд відстані.

“Це так, ніби ми відкрили величезний космічний океан, у якому скупчення галактик занурені у високоенергетичні частинки”, — каже Главачек-Ларрондо.

Як це відкриття зміщує наші уявлення

Нове відкриття підтверджує, що енергетичні процеси формували скупчення галактик практично від самого початку існування Всесвіту. Це означає, що магнітні поля та космічні промені були значущим фактором еволюції великих структур набагато раніше, ніж вважалося.

За словами Тіммермана, “дивовижно виявити такий потужний сигнал на такій відстані — це доводить, що ці процеси відбувалися протягом майже всієї історії космосу”.

Звідки беруться ці частинки

Існують дві головні версії походження міні-гало:

• Активність надмасивних чорних дір: Чорні діри в центрах галактик можуть викидати потоки заряджених частинок, що поширюються на мільйони світлових років. Але астрономи досі не розуміють, як ці частинки зберігають енергію на таких масштабах.
• Зіткнення космічних частинок: У гарячій плазмі скупчення заряджені частинки можуть стикатися на швидкостях, близьких до швидкості світла, породжуючи потужні вторинні потоки енергії.

Обидва механізми свідчать про високу динамічність і турбулентність середовища між галактиками.

Чому це важливо

Спостереження показує, що скупчення галактик були “зарядженими” енергією значно раніше, ніж ми думали, і залишалися такими мільярди років. Це відкриття допоможе відповісти на запитання, як утворювались галактики, як зростали магнітні поля і як розвивався космічний газ.

“Ми лише дряпаємо поверхню того, наскільки енергійним був ранній Всесвіт”, — підкреслює Главачек-Ларрондо.

Завдяки телескопам нового покоління, наприклад Квадратній кілометровій решітці (SKA), астрономи зможуть шукати ще слабші сигнали і відновлювати картину еволюції Всесвіту з безпрецедентною деталізацією.

Дослідження опубліковане в журналі The Astrophysical Journal Letters.