Астрофизики из гавайской Обсерватории Кека наблюдали протоскопление галактик ранней Вселенной, окруженное удивительно горячим газом. Раскаленный газ окружает регион, состоящий из гигантского скопления галактик под названием COSTCO-I.
Моделирование структуры из горячего газа вокруг протоскопления галактик. Желтая область горячего газа распространяется на несколько миллионов световых лет. Изображение: The THREE HUNDRED Collaboration
Текущие наблюдения за COSTCO-I соответствуют периоду, когда Вселенная была на 11 млрд лет моложе. Это эпоха космического полдня (cosmic noon), когда галактики во Вселенной находились на пике активного звездообразования. Считается, что в этот период галактики были заполнены относительно «холодным» газом, необходимым для звездообразования — с температурой около 10 000 °С.
Наблюдения за COSTCO-I показывают, что эта система, по-видимому, опережает свое время. Газ, окружающий это скопление галактик разогрет до более высоких температур (от 100 тыс. до 10 млн °С), которая соответствует условиям современной тепло-горячей межгалактической среды (WHIM). Это разреженная плазма, которая, как полагает космологическая теория, заполняет пространство между галактиками.
Наблюдаемое (сверху) и расчетное (снизу) поглощение водорода у протоскопления галактик (отмечено звездой). Отличие между теоретическими и реальными данными можно объяснить только наличием области раскаленого газа. Изображение: Chenze Dong et al., The Astrophysical Journal Letters
Свойства и происхождение WHIM — одна из самых больших загадок космологической теории. Исследователи полагают, что наблюдение первых примеров подобного состояния материи в ранней Вселенной поможет больше узнать о подобных структурах.
Если мы представим современную межгалактическую среду как гигантское космическое рагу, которое кипит и пенится, то COSTCO-I — первый пузырь, который астрономы наблюдали в эпоху в далеком прошлом, когда большая часть котла была еще холодна.
Хи-Ган Ли, астрофизик и соавтор исследования
