Таємниця космічного «Скрипкового ключа»: Chandra розкриває деталі зіткнення галактичних скупчень
Астрономи використали рентгенівську обсерваторію NASA Chandra, щоб з'ясувати причину формування дивовижної структури з радіохвиль, яку за характерну форму охрестили «Скрипковим ключем» (Treble Clef).
Дослідники встановили, що виникнення цієї аномалії є наслідком потужного викиду енергії з надмасивної чорної діри з подальшим зіткненням двох гігантських скупчень галактик. Результати дослідження під керівництвом Андреа Боттеона (Andrea Botteon) з Національного інституту астрофізики Італії (INAF) опубліковано у науковому журналі Astronomy & Astrophysics.
Погляд крізь Чумацький Шлях
Пояснити природу «Скрипкового ключа» довгий час не вдавалося, оскільки ця структура розташована майже безпосередньо за площиною Чумацького Шляху. Зорі, газ і космічний пил нашої власної галактики практично перекривають огляд із Землі. Проте завдяки використанню телескопів, здатних проникати крізь цей щільний шар, науковцям вдалося ідентифікувати джерело явища.
Рентгенівські телескопи Chandra (NASA) та eROSITA виявили диффузний розпечений газ у місці розташування «Скрипкового ключа». Це підтвердило, що об'єкт знаходиться всередині галактичного скупчення. Більше того, виявилося, що це не одне скупчення, а два об'єкти на етапі злиття. Скупчення галактик є одними з найбільших структур у Всесвіті — вони містять сотні окремих галактик та величезні резервуари надгарячого газу.
На представленому композитному зображенні:
- Блакитне сяйво — газ із температурою у мільйони градусів, зафіксований у рентгенівському діапазоні телескопами Chandra та eROSITA.
- Червоний колір — радіодані мережі радіотелескопів LOFAR (LOw Frequency ARray), які формують виразний силует музичного знака.
- Білі відтінки — інфрачервоні дані, отримані збіркою Інфрачервоного телескопа Великої Британії (UKIRT).
- Спалах, а потім зіткнення
Науковці дійшли висновку, що «Скрипковий ключ» сформувався у два послідовних етапи:
- Спалах чорної діри: Спочатку надмасивна чорна діра в центрі скупчення виштовхнула хмари заряджених частинок і магнітні поля зі швидкістю, близькою до швидкості світла. Це створило початкове яскраве радіовипромінювання, яке з часом згасло, коли частинки втратили енергію.
- Космічне зіткнення: Згодом зіткнення між двома скупченнями галактик стиснуло та повторно наповнило енергією цю хмару частинок, змусивши її знову яскраво засяяти в радіодіапазоні. Важливу роль у цьому процесі відіграли ударні хвилі, подібні до звукового удару від надзвукових літаків.
Рентгенівські промені як детектор катастрофи
Щоб знайти докази зіткнення у даних обсерваторії Chandra, автори застосували спеціальний метод аналізу відхилень гарячого газу від симетричної форми. Більшість газу у скупченнях має симетричний овальний розподіл. Дослідники математично вилучили цю симетричну компоненту з оригінального рентгенівського знімка.
Залишкове випромінювання показало, що газ найяскравіший ліворуч і праворуч від центру та найменш інтенсивний у середині. Це свідчить про те, що лобове зіткнення двох скупчень відбувалося за віссю «ліво-право». За оцінками астрономів, саме зіткнення сталося кілька сотень мільйонів років тому, і зараз скупчення рухаються у протилежні боки одне від одного.
Астрономи зазначають, що візуальна схожість об'єкта зі скрипковим ключем є прикладом парейдолії — психологічного ефекту, коли людський мозок розпізнає знайомі образи у випадкових даних. Жодного фізичного чи музичного зв'язку ця структура не має.