Скопления галактик — одни из самых крупных структур во Вселенной, состоящие из сотен или тысяч галактик, которые гравитационно связаны друг с другом на протяжении миллиардов лет. Астрофизики давно стремятся понять формирование этих впечатляющих структур. Истории скоплений галактик не только помогают нам понять, как образовалась Вселенная, но и дают представление о свойствах тёмной материи — невидимого материала, который не излучает и не отражает свет и встречается в высоких концентрациях вокруг скоплений галактик.
Одним из ключей к пониманию истории скопления галактик является межгалактический свет — слабое свечение, испускаемое звёздами, которые были вырваны из своих первоначальных галактик под воздействием огромной гравитации формирующегося скопления галактик. Эти звёзды служат свидетельством прошлых галактических взаимодействий, хотя большинство существующих телескопов и камер с трудом улавливают их.
Особенности изображения скопления галактик Abell 3667
Нежный межгалактический свет скопления галактик Abell 3667 ярко выделяется на этом неуловимом изображении, полученном с помощью изготовленной Министерством энергетики США камеры Dark Energy Camera (DECam) с 570 мегапикселями. Она установлена на 4-метровом телескопе Виктора М. Бланко Национального научного фонда США в Межамериканской обсерватории Серро-Тололо (CTIO) — программе NSF NOIRLab. Скопление галактик Abell 3667 находится от нас на расстоянии более 700 миллионов световых лет.
В скоплении Abell 3667 два меньших скопления галактик активно сливаются, о чём свидетельствует светящийся мост (жёлтый) из звёзд, протянувшийся через центр этого изображения. Этот мост соединяет сердца двух скоплений галактик, известных как их самые яркие галактики-члены, и формируется из материала, оторванного от галактик, когда они сливаются, образуя один массивный конгломерат.
Помимо далёких галактик, на этом изображении выделяются и более близкие объекты благодаря длительной экспозиции. Перистые образования Млечного Пути, или интегрированные флюксовые туманности, — это слабые, тонкие облака межзвёздной пыли, которые можно увидеть в виде слабых голубоватых нитей, пересекающих изображение. Эти перистообразные образования представляют собой участки пыли, освещённые совокупным светом звёзд в нашей галактике. Они выглядят как диффузные, нитевидные структуры, которые могут покрывать большие участки неба.
Изображение создано на основе 28 часов наблюдений — это самый глубокий снимок скопления Abell 3667 из когда-либо созданных. Такая длительная экспозиция необходима для обнаружения слабой диффузной яркости перистообразных образований, которая обычно составляет лишь небольшой процент от яркости ночного неба, а также ещё более слабого межгалактического света.
Будущее изучения межгалактического света
Изучение межгалактического света скоро изменится благодаря обсерватории Веры Рубин, финансируемой Национальным научным фондом США и Управлением науки Министерства энергетики США. С помощью крупнейшей в мире камеры Рубин будет фотографировать всё небо в южном полушарии каждые несколько ночей в течение десяти лет. Среди сокровищ данных, которые производит LSST, будут миллионы изображений далёких скоплений галактик с высоким разрешением. Эти изображения можно будет складывать, чтобы создавать ультрадлинные экспозиции, подобные представленной выше, которые выявляют межгалактический свет скопления галактик.
Изображение DECam скопления Abell 3667 служит превью того, что Рубин будет фиксировать к восьмому году работы LSST. Но вместо снимка одного скопления галактик Рубин будет захватывать этот уровень глубины на всём небе в южном полушарии. Учёные ожидают, что будущие исследования межгалактического света с данными Рубин позволят выявить новые особенности и провести детальные исследования звёздных популяций этих объектов.
Исследование [опубликовано](https://arxiv.org/abs/2505.23551) на сервере препринтов arXiv.
Предоставлено [NSF NOIRLab](https://phys.org/partners/nsf-noirlab/).