Найбільша відома хмара енергійних частинок. / © phys.org

Астрономи виявили найбільшу з відомих космічних структур такого типу — гігантську хмару заряджених частинок, що оточує скупчення галактик PLCK G287.0+32.9. Її розміри вражають: майже 20 мільйонів світлових років у поперечнику — це приблизно в 20 разів більше, ніж діаметр Чумацького Шляху.

Це відкриття кидає виклик усталеним уявленням про природу космічного випромінювання. Виявилося, що джерелом енергії для цієї структури можуть бути не галактики, а гігантські ударні хвилі та турбулентність у гарячому міжгалактичному газі.

Вперше подібну радіоактивну структуру спостерігали на частоті 2,4 ГГц. Це — незвично для таких об’єктів, оскільки зазвичай старі електрони вже втрачають енергію і не світяться в цьому діапазоні. Але нові дані показали протилежне: електрони, схоже, постійно отримують нову енергію.

“Ми очікували побачити лише яскраві краї — так звані релікти, — але виявилося, що все скупчення заповнене слабким радіовипромінюванням”, — каже доктор Камлеш Раджпурохіт із Центру астрофізики Гарварда та Смітсонівського інституту. “Такої структури ще не фіксували ніде у Всесвіті”.

Головна загадка — як саме відбувається прискорення заряджених частинок. Команда припускає, що відповідальними можуть бути гігантські ударні хвилі або турбулентність, але це ще потребує теоретичних підтверджень.

“Ми вважаємо, що магнітні поля і космічні промені відіграють ключову роль. Але як саме — поки що невідомо”, — додає Раджпурохіт.

Відкриття може стати проривом у розумінні того, як працюють магнітні поля на великих масштабах — досі це залишалося однією з найменш досліджених тем в астрофізиці.

Знімки рентгенівської обсерваторії “Чандра” також виявили характерні ознаки обурення — “кометні” сліди та щільні хвости, що, ймовірно, виникли внаслідок зіткнень галактичних скупчень або активності надмасивних чорних дір.