На рекордном расстоянии от Земли наблюдали огромное облако энергичных частиц — слабое радиоизлучение, возникающее в горячем межгалактическом газе.
Исследователи из Монреального университета (Université de Montréal) и Даремского университета (Durham University) проанализировали данные радиотелескопа Low Frequency Array (LOFAR) — сети из более чем 100 000 небольших антенн, охватывающей восемь стран Европы.
При изучении скопления галактик SpARCS1049 они обнаружили слабый, но устойчивый и распределенный радиосигнал, исходящий не от отдельных галактик, а от межгалактической области, заполненной высокоэнергетическими частицами и магнитными полями.
Это рассеянное свечение простирается более чем на миллион световых лет и указывает на наличие мини-гало — структуры, которую раньше наблюдали только в близлежащей части Вселенной. Оно состоит из заряженных частиц, движущихся в межгалактической среде внутри скопления.
Удивительно обнаружить такой сильный радиосигнал на таком расстоянии. Это означает, что эти энергичные частицы и процессы, их создающие, формировали скопления галактик на протяжении почти всей истории Вселенной.
Джули Главачек-Ларрондо (Julie Hlavacek-Larrondo), соавтор исследования из Монреального университета
Далекое скопление галактик: галактики сияют в видимом свете (белом), призрачные красные облака — части мини-гало в радио дапазоне, а голубые клочья показывают горячий газ, светящийся в рентгеновских лучах. Изображение: Chandra X-ray Center (X-ray: NASA/CXC/SAO; Optical: NASA/ESA/STScI; Radio: ASTRON/LOFAR; Image Processing: NASA/CXC/SAO/N. Wolk)
Ученые рассматривают два возможных механизма образования таких структур. Первый связан с активностью сверхмассивных черных дыр в центрах галактик, которые выбрасывают потоки высокоэнергетических частиц. Однако остается неясным, как этим частицам удается распространиться на такие расстояния, сохранив энергию.
Второй сценарий предполагает, что мини-гало образуются в результате столкновений частиц в горячей плазме скопления, когда заряженные частицы сталкиваются на околосветовых скоростях и производят наблюдаемое излучение.
Открытие позволяет по-новому взглянуть на ранние этапы эволюции скоплений галактик и Вселенной в целом. Наблюдения показывают, что такие структуры были насыщены высокоэнергетическими частицами на миллиарды лет раньше, чем предполагалось, и дают возможность исследовать происхождение этих частиц в ранней Вселенной.
