|
Ярчайшие галактики в космической паутине
|
|
|
|
Среди астрономов распространено мнение, что группы галактик и скопления различаются главным образом количеством галактик, которые они содержат — в группах меньше галактик, а в скоплениях больше. Астрономы из Тартуской обсерватории Тартуского университета под руководством Марет Эйнасто решили разобраться в этом и обнаружили еще больше различий между группами и скоплениями. Структуру Вселенной можно описать как гигантскую сеть, космическую паутину, с цепочками (нитями) одиночных галактик и небольших групп галактик, соединяющих богатые группы галактик и скопления, которые могут содержать тысячи галактик. Между системами галактик существуют гигантские пустоты, в которых почти нет видимой материи (галактик и газа). Группы галактик и скопления, в свою очередь, могут образовывать еще более крупные системы, называемые сверхскоплениями.
|
|
|
|
В своем исследовании астрономы из Тарту использовали данные о группах галактик, их самых ярких галактиках (так называемых главных галактиках) и их окружении. Цель состояла в том, чтобы объединить эти данные, чтобы посмотреть, могут ли они предоставить новую информацию о возможной классификации групп разного размера. Исследование показало, что группы галактик и скопления можно разделить на два класса с совершенно разными свойствами. Физические процессы, влияющие на формирование и эволюцию основных галактик в группах и скоплениях, различаются в богатых и бедных группах. В своей работе исследователи описали среду обитания групп двумя различными способами. Во-первых, они описали космическую паутину в терминах общего поля плотности, где сверхскопления являются крупнейшими областями с высокой плотностью, а пустоты - областями с низкой плотностью. Во-вторых, они рассчитали расстояние от ближайшей оси филамента для каждой группы галактик. Это расстояние показывает, находится ли группа в филаменте, близко или далеко от филаментов.
|
|
|
Исследователи разделили основные галактики групп галактик на галактики без активного звездообразования (эти галактики преимущественно красного цвета) и те, где звездообразование в настоящее время активно (молодые звезды придают этим галактикам их синий цвет). Однако они также обнаружили красные звездообразующие галактики среди основных галактик групп. Сравнивая свойства основных галактик в группах разной светимости (или насыщенности), было обнаружено, что группы делятся на два основных класса — группы с высокой светимостью и скопления, в которых почти все основные галактики не являются звездообразующими красными галактиками, и группы с низкой светимостью, которые могут иметь, помимо тех, у которых нет активного звездообразования, также есть синие или красные звездообразующие галактики в качестве основных галактик.
|
|
|
|
Различия между группами и скоплениями не ограничиваются светимостью — каждую выборку можно разделить на две на основе одной характеристики. Кроме того, было обнаружено, что все группы галактик и скопления с высокой светимостью расположены в виде нитей в областях с высокой плотностью. Все самые яркие и насыщенные скопления расположены в виде нитей в сверхскоплениях. Напротив, группы галактик с низкой светимостью и одиночные галактики можно найти повсюду в космической паутине, в том числе в областях с низкой плотностью - в пустотах, расположенных в разреженных нитях или даже довольно далеко от нитей. Интересно, что в сверхскоплениях светимость бедных групп галактик с одинаковым числом членов намного выше, чем за пределами сверхскоплений. Исследование показало, что динамические свойства богатых групп с основными галактиками, которые больше не являются звездообразующими, также отличаются от свойств групп с основными галактиками с активным звездообразованием.
|
|
|
|
В первом случае основные галактики в основном расположены в центре группы или скопления, в то время как звездообразующие основные галактики могут находиться довольно далеко от центра группы. Астрономы обнаружили, что взаимосвязь между дисперсиями звездных скоростей главных галактик и дисперсиями групповых скоростей, известная из предыдущих исследований, не соблюдается в случае очень богатых скоплений, особенно в скоплениях с не звездообразующими главными галактиками. Описание свойств структуры Вселенной и того, как они формируются и эволюционируют, является одной из фундаментальных задач космологии. Результаты расширяют наше понимание формирования и эволюции групп галактик и скоплений и их основных галактик в космической паутине. Богатые скопления галактик могут образовываться только в регионах, где общая плотность вещества достаточно высока и где имеется много газа, необходимого для звездообразования. В таких регионах к богатым скоплениям могут присоединяться другие (не менее богатые) группы и скопления. В регионах с низкой плотностью населения (в настоящее время пустующих районах) могут образовываться только довольно бедные группы, которые расположены довольно далеко друг от друга, и, таким образом, слияний происходит немного.
|
|
|
|
Результаты исследования также свидетельствуют о том, что физические процессы, влияющие на формирование и эволюцию основных галактик в группах и скоплениях, различны в богатых и бедных группах. На эволюцию одиночных галактик и основных галактик в небольших группах в основном влияют процессы в их ореолах темной материи и вокруг них; влияние других галактик и более отдаленного окружения (слияния групп галактик и т.д.) важно прежде всего в богатых скоплениях. Исследование также подчеркнуло важность сверхскоплений галактик как уникальной среды для формирования и эволюции галактик и галактических систем. Следующим шагом рабочей группы в исследовании галактик и групп галактик будет использование новых данных наблюдений, включая данные об очень слабых галактиках. Тартуская обсерватория участвует в ряде подобных программ наблюдений.
|
|
|
|
Источник
|
