Астрофизики из Института космических исследований РАН с коллегами подтвердили: объект Арахис — это не одно скопление галактик, а два, которые пронзили друг друга около 100 миллионов лет назад. Наблюдения в рентгеновском, оптическом и радиодиапазонах показали уникальную картину разлетающихся ядер, что случается крайне редко.
Скопления галактик — крупнейшие структуры во Вселенной, их столкновения уступают по энергии только Большому взрыву. Но увидеть сам момент удара — большая удача, ведь стадия прохождения ядер длится ничтожно мало по космическим меркам. Арахис, формально известный как SRGe CL0238.3+2005, заметили ещё в обзорах телескопа ROSAT, но долго не обращали внимания. Российские ученые во главе с Родионом Бурениным заинтересовались его колоссальной рентгеновской светимостью.
В оптическом диапазоне Арахис выглядит как цепочка галактик, но в рентгене видны два ярких ядра. Красное смещение z=0.42 означает, что мы видим его таким, каким он был 4 миллиарда лет назад. Несовпадение пиков излучения с положением галактик подсказало: система далека от равновесия. Как объяснила старший научный сотрудник ИКИ РАН Наталья Лыскова, при столкновении галактики проходят друг сквозь друга свободно, а горячий газ отстает из-за сопротивления. Именно это смещение и наблюдается в Арахисе.
Объединив данные российского «Спектра-РГ» и американского Chandra, а также оптических и радиотелескопов, ученые измерили скорости 31 галактики в центре. Северная и южная группы различаются по лучевой скорости примерно на 2000 км/с, температура газа достигает 100 миллионов градусов. Полная масса системы — около 2 квадриллионов масс Солнца, что ставит Арахис в ряд самых массивных скоплений. Динамическая модель показала: столкновение произошло под углом около 45 градусов, скорость сближения — порядка 3500 км/с, а расстояние между ядрами — около миллиона световых лет.
Ученые сравнили Арахис с известными сталкивающимися системами — MACS J0416 и Пулей. Он оказался уникальной промежуточной стадией, когда компоненты только начали расходиться. Младший научный сотрудник ИКИ РАН Игорь Зазнобин отметил: теоретически таких систем на всем небе не более 15–20. Исследователи уже подали заявки на новые наблюдения, чтобы уточнить параметры столкновения и, возможно, узнать больше о темной материи.