Недавно космический телескоп «Джеймс Уэбб» сфокусировался на скоплении Пули, предоставив невероятно детализированные изображения, которые показывают большее, чем было известно ранее, количество чрезвычайно слабых и удаленных галактик. Таким образом, ученые более полно картировали содержимое сталкивающихся кластеров галактик. Научная статья опубликована в Astrophysical Journal Letters, сообщает НАСА.
Все галактики состоят из звезд, газа, пыли и темной материи, связанных вместе гравитацией. Кластер Пули состоит из двух очень массивных скоплений галактик. Он находится в созвездии Киль на расстоянии 3,8 миллиарда световых лет от Земли.
Ученые измерили на изображениях «Уэбба» тысячи галактик, включая новые, чтобы уточнить как видимую, так и невидимую (из темной материи) массу в этих галактических кластерах. «Взвесить» структуры в космосе помогает гравитационное линзирование: большая масса, если она встречается на пути света объектов, расположенных сзади, искажает и видоизменяет его. Понять размер массы можно как раз по тому, каким именно образом она это делает.
Новая карта скопления Пули представлена на новом изображении: поверх изображения с «Уэбба» (камера ближнего инфракрасного диапазона) наложены данные от рентгеновской обсерватории «Чандра», которые показывают горячий газ в розовом цвете, в том числе — справа в форме пули. Уточненное недавно с помощью «Уэбба» распределение темной материи, показано синим. Галактические кластеры находятся в пределах пунктирных кругов.
В итоге в скоплении в радиусе 250 килопарсек (один парсек равен 3,26 светового года или 206 265 астрономическим единицам, 1 а.е. — расстояние от Земли до Солнца) ученые определили три сконцентрированных кластера материи. Массы их получились такими: 1,59 × 10 14 масс Солнца, 1,67 × 10 14 масс Солнца и 0,87 × 10 14 масс Солнца. Эти значения примерно на 50%–60% ниже, чем те, которые сообщались в предыдущих исследованиях.
Галактический кластер слева имеет асимметричную, вытянутую область массы вдоль левой границы синей зоны. Это указывает на предыдущие слияния.
Таким образом получилось уточнить историю скопления Пули. Более крупный кластер, который теперь находится слева, мог подвергнуться незначительному столкновению с другим. Затем он прорвался через галактический кластер, который теперь справа. Еще позднее этот же более крупный кластер также, по всей вероятности, испытал жестокое взаимодействие, что вызвало дополнительное потрясение его содержимого.
Если бы темная материя взаимодействовала хотя бы сама с собой ученые увидели бы в этом случае смещение ее положения. Однако этого обнаружено не было. Этот факт усугубляет загадку относительно ее природы — темная материя по-прежнему совершенно неуловима.
Кластер Пули огромен даже в обширных просторах космоса. Камера «Уэбба» охватила значительную его часть, но не все.
«Это похоже на взгляд на голову гиганта. Начальные изображения „Уэбба“ позволяют нам экстраполировать, насколько тяжел весь гигант, но нам понадобятся будущие наблюдения всего „тела“ гиганта для точных измерений», сказал Джеймс Джи, один из авторов исследования, профессор Университета Йонсей (Южная Корея) и научный сотрудник Калифорнийского университета в Дэвисе (США).