Впервые магнитные поля были обнаружены между двумя скоплениями галактик

Впервые астрономы обнаружили магнитные поля между двумя скоплениями галактик — находка, позволяющая предположить, что некоторые из самых крупных масштабных структур во Вселенной намагничены.

Поля проходят между скоплениями галактик Abell 0399 и Abell 0401, которые находятся на расстоянии около 1 миллиарда световых лет от Земли, сообщают исследователи в журнале Science. Излучение электронов, проникающих через магнитные поля, выявило этот магнетизм внутри газовой нити, которая соединяет скопления в космической паутине. Источник этих высокоскоростных частиц, однако, остается загадкой.

«До сих пор магнитные поля измерялись в конкретных объектах, например, в скоплениях или в галактиках», — говорит Набила Аганим, космолог из Института космической астрофизики в Орсе, Франция. В космической паутине нити растягиваются между скоплениями галактик, образуя некую небесную сеть, полную кавернозных пустот. По ее словам, если магнитные поля также пронизывают наполненное газом пространство между галактическими центрами, они могли повлиять на свойства и эволюцию газа во всей вселенной.

Исследователи изучили разрыв в 10 миллионов световых лет между Abell 0399 и Abel 0401, используя сеть радиотелескопов LOFAR, базирующуюся главным образом в Нидерландах. Наблюдая за пространством между этими скоплениями галактик ученые обнаружили слабую полосу излучения, называемую синхротронным излучением — своего рода освещение, создаваемое высокоскоростными электронами, закрученными вокруг линий магнитного поля.

Компьютерное моделирование показало, что слабые ударные волны от ранних стадий этого слияния галактических кластеров не могут ускорить нормальные электроны в газовой нити настолько, чтобы генерировать наблюдаемое синхротронное излучение. Вместо этого нить уже должна содержать электроны высокой энергии, которые ускоряются ударными волнами слияния.

«Мы до сих пор не знаем, откуда взялась эта ранее существовавшая популяция электронов», — говорит соавтор исследования Федерика Говони, радиоастроном из обсерватории Кальяри в Селаргиусе, Италия. «Они могли быть выброшены в прошлом близлежащими галактиками или взрывами сверхновых».

Другой нерешенный вопрос заключается в том, пронизаны ли другие нити в космической сети магнитными полями. «Это нить, которая довольно скромна по своим размерам», — говорят ученые. Теперь нужно узнать, могут ли магнитные поля пройти расстояние между космическими нитями длиной в десятки миллионов световых лет.

F. Govoni. A radio ridge connecting two galaxy clusters in a filament of the cosmic web. Science. Vol. 364, June 7, 2019, p. 981. doi: 10.1126/science.aat7500.