Столкновение двух огромных скоплений галактик, которое произошло во времена, когда Вселенная была в два раза моложе, чем сейчас, создает вызов для стандартной теории космологии, утверждает международная группа астрономов.
Согласно общепринятой модели космологии, известной как лямбда-холодная темная материя (ΛCDM), галактики сначала формируются, а затем объединяются, создавая более крупные скопления галактик. Этот процесс, согласно модели, требует значительного времени. Новое исследование, опубликованное в Astrophysical Journal, поднимает сомнения в этой модели, предлагая доказательства того, что два огромных скопления галактик столкнулись на очень высокой скорости, когда возраст Вселенной составлял только половину ее нынешнего возраста.
Речь идет о паре скоплений, известной как "Эль-Гордо" — название, данное из-за его огромной массы, которая приблизительно в 2000 триллионов раз превышает массу Солнца (2, за которой следуют пятнадцать нулей). В новом исследовании представлена более точная оценка его массы, которая устраняет основные неопределенности из более раннего исследования от тех же авторов.
Масса была определена путем изучения отклонения света от фоновых галактик, которые, казалось бы, искажены гравитационным воздействием Эль-Гордо. Эта информация была получена с использованием космического телескопа Hubble и соответствует результатам, полученным с помощью космического телескопа JWST и других методов. Теперь оценка массы имеет всего лишь небольшую неопределенность, около 10%.
В новом исследовании, проведенном аспирантом из Боннского университета Еленой Асенсио, были использованы ранее разработанные модели взаимодействия для определения скорости столкновения скоплений. Затем авторы исследовали более крупные космологические модели ΛCDM, пытаясь найти аналогичные пары скоплений, каким был Эль-Гордо непосредственно перед столкновением. Это было сделано с помощью инновационного метода "томографии светового конуса", предполагая, что более далекие объекты можно видеть в более ранний период времени, когда структуры были менее развитыми.
Результаты указывают на то, что модель ΛCDM подвергается серьезным сомнениям при любой вероятной скорости столкновения. Однако остаточная неопределенность в массе Эль-Гордо больше не играет решающей роли.
Елена Асенсио заметила:
Результаты нашего предыдущего исследования вызвали сомнения после обновленной оценки массы Эль-Гордо, которая оказалась ниже. Это снижает напряженность в отношении модели ΛCDM, но все равно оставляет важные вопросы о скорости столкновения. Сотни детальных симуляций говорят нам, что Эль-Гордо не может выглядеть так, как на фотографиях, при значительно меньшей скорости столкновения, что более вероятно в рамках модели ΛCDM.
Хотя теоретически можно создать симуляцию, подобную Эль-Гордо, с более высокой скоростью столкновения, в модели ΛCDM это явление крайне редко. Потому что находить два таких огромных скопления на таком раннем этапе эволюции Вселенной, движущихся друг к другу с высокой скоростью, считается крайне маловероятным. Это новое исследование и более точные измерения массы могут способствовать более глубокому пониманию Эль-Гордо и других аномальных объектов в космологии ΛCDM.
