По мере приближения нового года люди в северном полушарии будут больше проводить времени в помещениях, чтобы согреться. В соответствии с зимним сезоном, астрономы изучили две группы галактик, которые спешат на встречу и производят свое собственное тепло.

Большинство галактик не существует в изоляции. Скорее, они связаны с другими галактиками посредством гравитации либо в относительно небольших количествах, известных как «группы галактик», либо в гораздо более крупных концентрациях, называемых «скоплениями галактик», состоящими из сотен или тысяч галактик. Иногда эти группы галактик притягиваются друг к другу под действием силы тяжести и в конечном итоге сливаются.

Используя рентгеновскую обсерваторию Чандра (Chandra) НАСА, XMM-Ньютон ЕКА, гигантский радиоволновой радиотелескоп (GMRT) и оптические наблюдения с помощью обсерватории Apache Point в Нью-Мексико, группа астрономов обнаружила, что две группы галактик врезаются друг в друга на замечательной скорости — около 6 миллионов километров в час. Это может стать самым сильным столкновением между двумя группами галактик.

Система называется NGC 6338, которая расположена на расстоянии около 380 миллионов световых лет от Земли. Это составное изображение содержит рентгеновские данные с Чандры (показан красным цветом), на котором показан горячий газ с температурой выше 20 миллионов градусов по Цельсию, а также более холодный газ, обнаруженный с помощью Чандра и XMM (показан синим цветом), который также испускает рентгеновские лучи. Данные Чандра были объединены с оптическими данными Sloan Digital Sky Survey, показывающими галактики и звезды в белом цвете.

По оценкам исследователей, общая масса, содержащаяся в NGC 6338, примерно в 100 триллионов раз больше массы Солнца. Этот значительный объем, 83% которого находится в форме темной материи, 16% — в форме горячего газа и 1% — в звездах, указывает на то, что галактическим группам суждено стать галактическим скоплением в будущем. Столкновение и слияние завершится, а система продолжит накапливать галактики под действием силы тяжести.

Предыдущие исследования NGC 6338 показали наличие областей более холодного рентгеновского излучения газа вокруг центров двух групп галактик (известных как «холодные ядра»). Эта информация помогла астрономам реконструировать геометрию системы, показав, что столкновение между группами галактик произошло почти на линии визирования к Земле. Этот вывод был подтвержден новым исследованием.

Новые данные с Чандра и XMM-Newton также показывают, что газ слева и справа нагревается ударными фронтами — подобно звуковым ударам, создаваемым сверхзвуковыми самолетами, — образованными столкновением двух групп галактик. Эта модель нагретого газа была предсказана с помощью компьютерного моделирования, но NGC 6338 может быть первым слиянием групп галактик, которое четко это продемонстрирует. Такой нагрев предотвратит охлаждение части горячего газа с образованием новых звезд.

Вторым источником тепла, обычно встречающимся в группах и скоплениях галактик, является энергия, создаваемая вспышками и струями высокоскоростных частиц, генерируемых сверхмассивными черными дырами. В настоящее время этот источник тепла, по-видимому, неактивен в NGC 6338, потому что нет никаких доказательств полученных с использованием радиоданных от GMRT.

Документ, описывающий эти результаты, был опубликован в сентябрьском выпуске «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society» за 2019 год.