Космический телескоп «Евклид» обнаружил 1,5 триллиона звезд-сирот, блуждающих по скоплению Персея (изображения)

 «Этот рассеянный свет более чем в 100 000 раз слабее самого темного ночного неба на Земле».

Евклидово изображение скопления галактик Персея, залитого нежным, мягким голубым светом, исходящим от звезд-сирот. Эти звезды-сироты разбросаны по всему скоплению, простираясь на расстояние до 2 миллионов световых лет от его центра. ( Фото: space.com)

С помощью космического телескопа «Евклид» ученые обнаружили ошеломляющие 1,5 триллиона звезд-сирот, дрейфующих через массивное скопление из тысяч галактик, одну из крупнейших структур в космосе.

Эти звезды-сироты, вырванные из собственных галактик, наполняют пространство между галактиками скопления Персея призрачным синим светом. Этот так называемый «внутрикластерный» свет настолько слаб, что во многие тысячи раз темнее ночного неба над Землей.

Наблюдая за этим внутрископлением света в скоплении Персея, которое расположено на расстоянии 240 миллионов световых лет от Земли и имеет массу, эквивалентную примерно 650 триллионам Солнц, Евклид может помочь ученым лучше понять, откуда берется слабый компонент света от скоплений галактик и происхождение космических сирот, которые его излучают.

Евклид стартовал с мыса Канаверал во Флориде на ракете SpaceX Falcon 9 1 июля 2023 года. Основная миссия Евклида — исследование темной энергии, таинственной силы, ускоряющей расширение Вселенной, и темной материи, «невидимой» субстанции, которая не Он не взаимодействует со светом и не состоит из атомов, как «повседневный» материал, который нас окружает.

Однако, несмотря на то, что телескоп был предназначен для заглядывания в невидимую «темную вселенную», он также смог обнаружить свет, исходящий из галактик в скоплении Персея.

«Мы были удивлены нашей способностью заглядывать так далеко во внешние области скопления и различать тонкие цвета этого света», — заявила в своем заявлении руководитель группы и ученый из Ноттингемского университета Нина Хэтч. «Этот свет может помочь нам составить карту темной материи, если мы поймем, откуда взялись звезды внутри скопления. Изучая их цвета, светимость и конфигурации, мы обнаружили, что они произошли из небольших галактик».

Обработанное изображение скопления Персея, показывающее две самые яркие галактики. Самые яркие галактики в скоплении: NGC 1275 (слева) и NGC 1272 (справа) в центре. ( Фото: space.com)

У звезд-сирот есть блюз

Ключом к пониманию звезд-сирот в Персее стала способность Евклида видеть самый слабый свет в скоплении, внутрископительный свет, который исходит не от галактик, а между ними.

«Этот рассеянный свет более чем в 100 000 раз слабее, чем самое темное ночное небо на Земле», — сказал член команды из Института внеземной физики Макса Планка Маттиас Клюге. «Но оно распределено по такому большому объему, что, если сложить все это, на его долю приходится около 20% светимости всего скопления».

Звезды-сироты, увиденные Евклидом в скоплении Персея, отличаются характерной синей окраской и рыхлым скоплением. Эти особенности позволили Хэтчу и его коллегам проследить их происхождение.

Команда определила, что некоторые из этих свободно блуждающих звезд во внутрископленном пространстве были унесены с окраин галактик в результате взаимодействия с другими галактиками. Другие обнаруженные ими звезды-сироты произошли от меньших карликовых галактик в скоплении Персея, которые были полностью разрушены.

Иллюстрация карликовой галактики, разрушаемой более крупной галактикой, отрывающей ее звезды. ( Фото: space.com)

То, что команда обнаружила дальше, застало их врасплох. Ожидается, что, вырванные из своих родных галактик, звезды внутри скопления начнут вращаться вокруг крупнейших галактик в скоплении, в котором они оказались изолированными, почти как потерянный ребенок в торговом центре, тяготеющий к ближайшему взрослому.

Однако Хэтч и его коллеги не нашли этого у Персея и Евклида. Вместо этого они увидели, что звезды-сироты вращаются вокруг точки между двумя самыми яркими галактиками скопления, NGC 1275 и NGC 1272.

«Это новое наблюдение предполагает, что массивное скопление Персея, возможно, недавно подверглось слиянию с другой группой галактик», — сказал член команды и астроном Ноттингемского университета Джесси Голден-Маркс. «Это недавнее слияние могло вызвать гравитационное возмущение, в результате чего либо самая массивная галактика, либо звезды-сироты отклонились от своих ожидаемых орбит, что привело к наблюдаемому смещению».

Увеличенные изображения скопления Персея, видимые Евклидом, показывают карликовые галактики, пережившие взаимодействие с более крупными галактиками. ( Фото: space.com)

Те же исследователи также использовали возможности чувствительного видимого света Евклида, чтобы обнаружить 50 000 свободно летающих плотно упакованных и сферических скоплений от десятков тысяч до миллионов звезд, называемых «шаровыми скоплениями» в скоплении галактик Персея. Диффузный свет внутри скопления, по-видимому, распределяется так же, как и в шаровых скоплениях Персея, поэтому эти скопления звезд кажутся источником, по крайней мере, части этого света.

Звездам в этих шаровых скоплениях не хватает высоких концентраций «металлов» — термина, который астрономы используют для обозначения элементов тяжелее водорода и гелия. По мнению команды, это означает, что шаровые скопления в скоплении галактик Персея проникли внутрь из обширной коллекции внешних краев галактик, которые также «бедны металлами».

Шаровые скопления составляют доминирующий фактор в карликовых галактиках, а это означает, что часть света внутри скопления может исходить от остатков таких маленьких галактик, которые были разорваны на части приливными силами, возникающими во время столкновений с более массивными галактиками.

В результате наблюдения Евклида за Персеем команда также обнаружила, что количество маленьких карликовых галактик в этом галактическом скоплении увеличивается по мере удаления от центра скопления.

Исследование помогает проверить способность Евклида понимать эволюцию галактик и скоплений галактик и, таким образом, то, как Вселенная стала выглядеть так, как она выглядит для нас сегодня.

Примечательно, что эти результаты являются одними из первых научных результатов ранних наблюдений Евклида, представляющих собой лишь первые 24 часа наблюдений Евклида до того, как он начал наблюдать свои основные научные цели — миллиарды галактик на более чем трети неба 14 февраля 2024 года. .

Исследование команды опубликовано на сайте space.com.