Изследователи от университета в Бирмингам са използвали новото поколение рентгенови космически обсерватории за изследване на изкопаеми галактики - древни групи галактики, в които всички големи галактики постепенно са се слели, за да образуват една централна гигантска галактика.
Астрономите откриха забележителна концентрация на тъмна и нормална материя в ядрата на тези изолирани звездни системи, в сравнение с масовото разпределение в нормалните галактически групи.
Много галактики, включително нашия Млечен път, пребивават в групи. Понякога те изпитват близки срещи с други членове на групата. Компютърните симулации прогнозират, че такива взаимодействия причиняват балактите да се въртят бавно към центъра на групата, където те могат да се слеят и да образуват една единствена гигантска галактика, която прогресивно поглъща всички свои съседи.
Тъй като много галактически групи притежават разширени ореоли от горещ газ и тъмна материя, преди десет години беше прогнозирано, че трябва да съществува клас от системи, наречени изкопаеми групи, в които всички основни галактики са се слели в една централна гигантска галактика. Това би било заобиколено от рентгенов светъл облак от горещ газ, който се простира навън до много галактически радиуси.
Когато за пръв път открихме големите ореоли от горещ газ, в които са вградени някои много компактни групи галактики, разбрахме, че само няколко милиарда години по-нататъшна еволюция ще оставят една единствена, гигантска, обединена галактика, седнала в центъра на светлия X- лъч ореол, каза Тревър Понман, лидер на групата в Бирмингам, която направи това прогнозиране и след това откри първата група изкопаеми през 1994 година.
Теории също така предполагат, че изкопаемите групи, които попадат в още по-големи струпвания на галактики, могат да представляват гигантските елиптични галактики, които често се намират в центровете на такива струпвания.
Екипът от Бирмингам наблюдава шест вероятни изкопаеми групи през последните две години, възползвайки се от острото зрение на космическата обсерватория Чандра на рентгенологичните лъчи на НАСА и високата чувствителност на ЕКА, обикалящи около XMM-Нютонската обсерватория. Шестте изкопаеми групи са разположени на разстояние до два милиарда светлинни години от Земята. Основната цел на екипите беше да изследват механизмите, чрез които се формират фосилни групи и гигантски елиптични галактики.
Ключът към изследването беше разпределението на тъмната материя във фосилните групи. Тази мистериозна материя представлява над 80 на сто от масата на Вселената, но нейната природа не е известна. Тъмната материя никога не е била открита директно, но нейното присъствие се заключава чрез нейното гравитационно влияние върху обикновената материя.
Голямата елиптична галактика NGC 6482 представляваше особен интерес за екипа, тъй като тя е най-близката известна изкопаема група и би могла да бъде проучена много подробно. Този изолиран гигант, който свети с еквивалента на 110 милиарда слънца, се намира на 100 милиона светлинни години в съзвездието Херкулес. Използвайки Chandras Advanced CCD Imaging Spectrometer, Habib Khosroshahi, Trevor Ponman и Laurence Jones, използва наблюдения на горещия газ, за да проследи разпределението на тъмната материя в NGC 6482. Газът се нагрява до температура от 10 милиона градуса по Целзий, главно поради шок нагряване в резултат на гравитационен срив.
Изказвайки се днес на Националната среща по астрономия на RAS в Бирмингам, Хабиб Хосрошахи описа откритието на забележителна концентрация на тъмна материя в ядрото на NGC 6482. Хоросшахи описа и още два примера за висока масова концентрация в по-масивни и по-далечни изкопаеми галактики, проучени от както телескопите Chandra, така и XMM-Newton, въпреки че случаят с NGC 6482 е уникален, тъй като е възможно да се сондира центъра на системата с по-голяма точност.
Според Хоросшахи концентрацията на маса в центъра на тези древни галактически групи, която е най-вече под формата на тъмна материя, е била обикновено пет пъти по-висока, отколкото в нормалните галактически групи със сходна маса и ореол. Тази централна концентрация на маса подкрепя идеята, че изкопаемите групи като NGC 6482 са много стари структури, които са се разпаднали много преди да се образуват типичните групи галактики. „Обяснението за такова централизирано разпределение на тъмната материя би могло да бъде, че системата се е образувала при много високо червено изместване, когато Вселената е била много млада и плътна, каза Хоросшахи.
Голямото предимство на изкопаемите групи в сравнение с нормалните групи е, че не се осъществява голямо взаимодействие в галактиката, което може да разбърква горещия газ, добави той. Следователно, те осигуряват идеални лаборатории за изследване на свойствата на видимата материя под формата на газ и звезди, както и на техния контейнер, на тъмната материя.
Оригинален източник: RAS News Release
