Наша Вселенная представлена огромным количеством галактик, объединённых друг с другом силой гравитации в многочисленные «семьи», называемые галактическими кластерами. В основе большинства галактических кластеров находится галактика-монстр, которая, как предполагают астрофизики, достигает огромнейших размеров за счёт того, что сливается с соседними галактиками. Учёные называют этот процесс галактическим каннибализмом.
Новое исследование, осуществляемое с помощью Spitzer Space Telescope и Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), показывает, что вопреки предыдущим теориям эти галактические гиганты, вероятнее всего, замедляют свой рост по прошествии длительного периода времени, «поглощая» всё меньше и меньше соседних галактик.
По словам автора научной публикации Yen-Ting Lin из Academia Sinica в Тайбэе (Тайвань), учёные пришли практически к единогласному выводу, что массивные галактики кластеров за последние 5 млрд. лет наконец-то «сели на диету», чем объясняется тот факт, что за последнее время они практически не «прибавили в весе».
Peter Eisenhardt, соавтор научной публикации из Jet Propulsion Laboratory отметил, что WISE и Spitzer безусловно позволяют многое понять о процессах, происходящих в галактических кластерах, но невзирая на значительные достижения, многие нюансы посей день остаются невыясненными.
Полученные данные помогут исследователям понять, как формируются и развиваются галактические кластеры – одни из самых массивных структур Вселенной.
Галактические кластеры состоит из тысяч галактик, собранных вокруг их крупнейшего структурного элемента, который астрономы называют самой яркой галактикой кластера или BCG (brightest cluster galaxy). BCG могут достигать размеров в десятки раз превышающих Млечный путь. Такие галактики формируются за счет дробления других галактик и ассимиляции звезд, которые устремляются к центру разрастающегося кластера.
Дабы отследить, как именно происходит процесс галактического каннибализма, астрономы рассмотрели примерно 300 галактических кластеров охватывающих порядка 9 млрд. космических лет. Самый дальний из анализированных кластеров относится к тому времени, когда Вселенной было порядка 4,3 млрд. лет, а самый близкий – примерно 13 млрд. лет (нашей Вселенной в настоящее время 13,8 млрд. лет).
По словам Lin, невозможно наблюдать за расширением галактики, когда нет предварительных данных. Именно для этого учёные и провели своего рода перепись галактических кластеров. Также учёный отметил, что используемый его командой подход позволил исследователям связать средние свойства кластеров, которые астрономы наблюдали относительно недавно, с теми кластерами, который известны уже давно.
Spitzer и WISE являются инфракрасными телескопами, но каждый из них обладает определёнными уникальными особенностями, которые дополняют друг друга в подобного рода исследованиях. Например, Spitzer способен уловить те детали, которые зафиксировать WISE не под силу, благодаря чему возможно проводить исследования самых удалённых от Земли галактических кластеров. С другой стороны, WISE обладает большим диапазоном обзора, благодаря чему в одном снимке можно запечатлить одновременно несколько галактических кластеров.
Результаты исследований показали, что рост BCG замедлился примерно 5 млрд. лет назад, когда Вселенной было порядка 8 млрд. лет. Учёные предполагают, что скорость процесса галактического каннибализма замедлилась примерно в два раза. Учёные однозначно не могут сказать о причине «уменьшения аппетитов» BCG.
Lin сравнивает самые яркие галактики кластера с голубыми китами, поскольку они такие же огромные и их популяция сравнительно невелика. Такое сравнение легло в основу теории, согласно которой галактики, также как и киты, прекращают свой рост при достижении некой точки зрелости. Однако эта теория не нашла должного аргументированного подтверждения.
Иное вероятное объяснение заключается в том, что для галактического каннибализма просто нет необходимого количества нестабильных галактик и звезд, которые могли бы быть поглощены BCG. Если недавние наблюдения не обнаружат потенциальные галактики и звёзды, то можно будет утверждать, что BCG «сидят на вынужденной диете».
Последующие исследования Yen-Ting Lin и его команды должны рассказать намного больше о «пищевых пристрастиях» суперструктур, состоящих из нескольких галактик.
