Выступая на проходящей в Остине (Техас, США) конференции Американского астрономического общества, сотрудник Университета Ратджерса Джон Патрик Хьюз (John Patrick Hughes) представил результаты наблюдений неожиданно массивного скопления галактик ACT-CL J0102-4915.

Отыскать этот необычный объект помог шестиметровый чилийский телескоп Atacama Cosmology, работающий с микроволновым излучением. Опираясь на передаваемую им информацию, учёные составили карту большого участка южного неба площадью в 455 квадратных градусов, на которой выделялись сразу 23 скопления, обнаруживших себя при реализации эффекта Сюняева — Зельдовича. Сам эффект, предсказанный советскими физиками, состоит в том, что фотоны реликтового излучения увеличивают свою энергию за счёт обратного комптоновского рассеяния на горячем электронном газе, находящемся в богатых скоплениях галактик, и искажают исходный «реликтовый» спектр.



При обработке данных с Atacama Cosmology астрономы убедились в том, что масса ACT-CL J0102-4915 чрезвычайно велика. Чтобы получить точную её оценку, г-н Хьюз и его коллеги провели дополнительные наблюдения в оптическом, рентгеновском и инфракрасном диапазонах спектра, задействовав «Очень большой телескоп» и спектрограф FORS2, орбитальную обсерваторию «Чандра» и космический телескоп «Спитцер».

Композитное изображение ACT-CL J0102-4915, на котором рентгеновские данные выделены синим, оптические — красным, зелёным и синим, а инфракрасные — оранжевым (иллюстрация НАСА / JPL / CXC / Rutgers / ESO / VLT & SOAR / J. Hughes et al / F. Menanteau).

FORS2 снял спектры 89 входящих в скопление галактик, что позволило вычислить среднее красное смещение z, равное 0,87. Следовательно, расстояние, отделяющее ACT-CL J0102-4915 от Земли, превосходит семь миллиардов световых лет. Его масса и рентгеновская светимость при этом оказались не просто высокими, а рекордными: ACT-CL J0102-4915 стало самым крупным и «ярким» из известных скоплений, расположенных на z > 0,6. Впрочем, стандартной космологической модели ΛCDM формирование столь массивной группировки галактик в относительно молодой Вселенной не противоречит.

Наблюдения «Чандры» и «Очень большого телескопа» также показали, что ACT-CL J0102-4915 представляет собой систему из двух объединяющихся элементов, массы которых относятся как два к одному. Аналогичную структуру имеет прекрасно изученное скопление 1E 0657-558, расположенное ближе к Земле.

Полная версия отчёта об исследовании ACT-CL J0102-4915 будет опубликована в издании Astrophysical Journal; препринт статьи можно скачать с сайта arXiv.

Подготовлено по материалам НАСА.