Підписуйтеся на наш телеграм канал!
Вперше в історії вчені виміряли потік енергії у найбільших ударних хвилях Всесвіту
Міжнародна команда астрофізиків здійснила прорив у вивченні найбільших ударних хвиль у Всесвіті, вимірявши розміри, швидкість та енергетику гігантського удару, що виник під час злиття галактичних скупчень. Об’єкт дослідження — кластер CIZA J1358.9–4750, розташований у південній півкулі неба. Аналіз, виконаний за допомогою рентгенівської обсерваторії XMM-Newton, показав, що енергія ударної хвилі сягнула колосальних 2,3 × 10³⁸ ватів — це приблизно у 100 трильйонів разів більше, ніж потужність усіх електростанцій на Землі.
Галактичні скупчення — найбільші гравітаційно зв’язані структури у Всесвіті. Вони містять тисячі галактик, а також гарячий газ, що випромінює рентгенівське світло. Коли такі структури зіштовхуються, утворюються ударні хвилі розміром у мільйони світлових років. У випадку CIZA J1358.9–4750, вчені вперше змогли правдиво оцінити просторову геометрію зіткнення, що дозволило вирахувати кінетичну енергію, яка перетворюється на тепло, прискорення частинок та підсилення магнітних полів.
Ключовим досягненням стало визначення температурного розподілу в ударному фронті. Це дало змогу обчислити швидкість зіткнення, а далі — загальну потужність енергетичних процесів. Додаткове дослідження, опубліковане наприкінці 2022 року, також виявило синхротронне радіовипромінювання — слід прискорених електронів у магнітному полі. Його яскравість становила близько 3,5 × 10³³ ватів, що вказує на ефективність конверсії енергії удару у випромінювання на рівні 10⁻⁵.
Отримані результати дозволяють краще зрозуміти, як енергія поширюється у масштабах Всесвіту, як формуються великомасштабні структури і як розвиваються магнітні поля. Це також сприяє розвитку знань про те, як найпотужніші події у космосі можуть впливати на еволюцію галактик та їхніх середовищ.
Завдяки точним вимірам і комплексному підходу дослідники наблизилися до розкриття природи гігантських космічних зіткнень, які залишають сліди у вигляді рентгенівських та радіохвиль і формують фундаментальні умови існування матерії у Всесвіті.