Художественное изображение крупномасштабной структуры Вселенной над телескопом LOFAR. На вставке показано увеличенное скопление галактик с мегагало (оранжевое излучение).

Благодаря данным большого радиотелескопа LOFAR международная группа исследователей впервые обнаружила во Вселенной гигантское радиоизлучающее гало крупномасштабных структур, называемое мегагало.

Международная группа исследователей под руководством Гамбургского университета обнаружила четыре радиоисточника, или мегагало, размером до 10 миллионов световых лет. Это огромные области слабого радиоизлучения, которые охватывают целые скопления, содержащие тысячи галактик.

Результаты этого исследования, опубликованные в Nature, были получены благодаря низкочастотной системе ARray, LOFAR. Это большой радиотелескоп с сетью антенн, расположенный в основном в Нидерландах, но первоначально спроектированный и построенный его ASTRON, Голландским институтом радиоастрономии, а точнее в семи скандинавских странах. покрывает

Антенна LOFAR была сфокусирована на участке неба размером с четыре полных луны в течение 18 ночей. Впервые за такое долгое время астрономам удалось так подробно зафиксировать радиоизлучение с такой большой территории.

Паутина галактик, окутанных гигантскими ореолами

Скопления галактик — самые густонаселенные регионы Вселенной. Они состоят из сотен и даже тысяч галактик и разреженных газов высокоэнергетических частиц и магнитных полей. Мало что известно о происхождении этого газа и о том, как частицы и магнитные поля взаимодействуют друг с другом.

На расстоянии распределение этих скоплений неравномерно. Они напоминают сетевую структуру внутри узлов, в которой сгруппированы сотни или тысячи галактик, так называемую космическую паутину. Иногда два скопления галактик сталкиваются и становятся одним скоплением. В таких случаях мелкие заряженные частицы разгоняются до скорости света и излучают радиоволны, которые можно обнаружить с помощью радиотелескопов.

Итак, с помощью LOFAR ученые обнаружили четыре скопления галактик. В этом скоплении слабые радиоизлучения охватывают все скопление и распространяются на его периферию. Эти гигантские ореолы представляют большой интерес для исследователей, пытающихся понять масштабную структуру Вселенной. Итальянский исследователь Вирджиния Кучити, возглавлявшая международную исследовательскую группу, объясняет:

Мегагало простираются на расстояние до 10 миллионов световых лет. Это означает, что он покрывает примерно в 30 раз больше радиоисточников, известных в настоящее время в скоплении галактик. Это означает, что с помощью мегагало мы теперь можем наблюдать недоступные ранее периферийные области скоплений галактик.

Компьютерное моделирование

Компьютерное моделирование крупномасштабной структуры Вселенной. На вставке показан масштаб скопления галактик, в котором наблюдаются мегагало (оранжевая эмиссия). Выводы и результаты

Команда Кучити изучила наблюдения двухметрового обзора неба LOFAR (LoTSS). Среди них Abell 2255, скопление тысяч галактик на расстоянии около 1 миллиарда световых лет от Земли. Новые изображения были в 25 раз четче и в 60 раз менее шумными, чем снимки, сделанные его LOFAR его предшественником, поэтому команда разработала новый метод обработки больших объемов данных. Мне пришлось.

Ниже представлено составное изображение скопления галактик Abel 2255 с радиоданными LOFAR, показанными желтым и фиолетовым цветом. Пурпурное свечение — это радиоизлучение, которое окружает все звездное скопление. Желтые полосы — это частицы, движущиеся с высокой скоростью в магнитном поле скопления. Размер изображения составляет примерно 18 миллионов х 18 миллионов световых лет.

Abell 2255.

В своем анализе Кучити и ее коллеги заметили несколько важных намеков на очень сильное радиоизлучение. Поэтому они решили пересмотреть все ее LoTSS-изображения образца из 310 кластеров, чтобы найти похожее излучение. Это позволило нам обнаружить, что в других трех ее кластерах наблюдались выбросы с аналогичными характеристиками в аналогичных масштабах.

«Тогда выяснилось, что был открыт новый тип космического явления, которое открыло возможность использования радионаблюдений для изучения внешних областей скоплений галактик».

Исследователи признают, что обнаружение мегагало с помощью LOFAR не было случайностью. На самом деле они очень большие и их излучение очень слабое и яркое, особенно на низких радиочастотах. Чувствительные радиотелескопы, работающие на низких радиочастотах, такие как LOFAR, являются идеальными инструментами для их обнаружения.

LOFAR теперь обновлен до LOFAR2.0 с еще более высокой чувствительностью. Это позволит вам найти еще больше ценной информации о Megahalo. Если они присутствуют в большинстве (или во всех) скоплениях, эти результаты могут открыть новую область исследований: новые способы систематического изучения периферии галактических скоплений с помощью радионаблюдений.