Ново откритие на „мини ореол“ задълбочава разбирането ни за ранната Вселена

Докато анализират радиосигнал на 10 милиарда години, астрономите откриват „мини ореол“ (mini-halo) – облак от енергийни частици – около далечен галактически куп. Неочакваните открития биха могли да разширят разбирането ни за това как се е образувала ранната Вселена.

Този мини ореол е най-далечният, откриван някога, разположен два пъти по-далеч от Земята от следващия най-отдалечен такъв обект. Новооткритият мини ореол също така е масивен, обхващащ повече от 15 пъти ширината на Млечния път, и съдържа силни магнитни полета. Констатациите са приети за публикуване в The Astrophysical Journal Letters и са достъпни на сървъра за препринти arXiv.

„Удивително е да се открие толкова силен радиосигнал на това разстояние“, казва в изявление Роланд Тимерман, радиоастроном от Университета “Дърам", който е един от ръководителите на изследването.

Мини ореолите са слаби групи от заредени частици, които излъчват радио и рентгенови вълни във вакуума на пространството между галактиките. Те са били откривани около галактически купове в локалната вселена (частта от Вселената, която е достъпна за нашите наблюдения), но никога толкова далеч в пространството и времето, колкото в новото изследване.

Според изследователите има две теории, които биха могли да обяснят събирането на частици.

Една от възможните причини са свръхмасивните черни дупки в центровете на големи галактики в далечния куп. Тези черни дупки могат да изстрелват високоенергийни частици в Космоса, но не е ясно как частиците биха се отдалечили от мощна черна дупка и биха попаднали в мини ореол, без да губят значителна енергия.

Друг възможен начин за създаване е сблъсъкът на заредени частици в плазмата в галактически куп. Когато тези високоенергийни частици се сблъскват една с друга, често със скорост, близка до скоростта на светлината, те могат да се разпаднат на видовете частици, които могат да се видят от Земята.

Наблюденията на мини ореола идват от светлина, толкова стара, че променя картината на образуването на галактики, доказвайки, че тези заредени частици са обграждали галактиките милиарди години по-дълго, отколкото се е смятало.

„Нашето откритие предполага, че клъстерите от галактики са били потопени в такива частици от самото им образуване“, казва за Live Science Джули Хлавачек-Ларондо, астрофизик от Университета в Монреал и един от ръководителите на изследването. Това е „нещо, което първоначално не очаквахме“.

Учените вече могат да изучават произхода на тези мини ореоли, за да определят дали черните дупки или сблъсъците на частици са отговорни за тях.

Тези частици участват и в други астрофизични процеси, като образуването на звезди. Те могат да повлияят на енергията и налягането на газа в галактиката или да се свържат с магнитните полета по уникални начини. Тези процеси могат да предотвратят колапса на газови облаци, което от своя страна променя начина, по който се образуват звездите в тях.

Нови радиотелескопи, като обсерваторията Square Kilometer Array (SKA), са в процес на изграждане, за да помогнат на астрономите да откриват дори по-слаби сигнали и да научат повече за мини ореолите, пише Live Science.

„Току-що започваме да се докосваме до разбирането на това колко енергична е била ранната Вселена“, казва Хлавачек-Ларондо.