Невероятно горячий объект обнаружен спустя 1,4 миллиарда лет после Большого взрыва
Международная команда астрономов обнаружила в ранней Вселенной необычный объект, бросающий вызов современным теоретическим моделям. Речь идет о галактическом скоплении SPT2349-56, существовавшем всего через 1,4 миллиарда лет после Большого взрыва. Газ в его межгалактической среде оказался невероятно горячим — его температура в пять раз превышает предсказанные значения и даже выше, чем во многих современных скоплениях, что ставит под сомнение существующие теории эволюции Вселенной.
Скопление, впервые замеченное в 2010 году антарктическим телескопом SPT, привлекло внимание ученых своей необычностью. Последующие наблюдения в 2018 году подтвердили, что это скопление из более чем 30 галактик, переживающее период неистового звездообразования и движущееся навстречу друг другу. Чтобы изучить его свойства, группа исследователей под руководством аспиранта Дачжи Чжоу из Университета Британской Колумбии использовала мощный радиотелескоп ALMA. Ученые искали искажения в реликтовом излучении — так называемый эффект Сюняева-Зельдовича, который возникает, когда горячий газ взаимодействует с фотонами древнего свечения Вселенной.
Результат превзошел все ожидания. Сигнал был настолько сильным, что первоначально вызывал сомнения, но месяцы проверок подтвердили открытие. Анализ показал, что температура электронов в межгалактическом газе скопления превышает 10 миллионов кельвинов. Существующие модели утверждают, что гравитационный нагрев газа в скоплениях — это медленный процесс, занимающий миллиарды лет, и не может объяснить такую высокую температуру в столь раннюю эпоху.
Исследователи полагают, что источником дополнительной энергии, разогревающей газ, могут быть мощные струи (джеты), испускаемые как минимум тремя сверхмассивными черными дырами, недавно обнаруженными в этом скоплении. Это означает, что активные черные дыры начали оказывать решающее влияние на формирование и эволюцию галактических скоплений гораздо раньше и интенсивнее, чем считалось. Открытие, в журнале Nature, указывает на необходимость пересмотра теоретических моделей, которые должны учитывать комплексное взаимодействие звездообразования, активности черных дыр и динамики межгалактической среды даже в юной Вселенной.