Кластер галактик Абель 2744, получивший неофициальное название «Кластер Пандоры», давно привлекает пристальное внимание астрономов со всего мира. Этот массивный объект представляет собой одно из крупнейших гравитационно связанных скоплений во Вселенной и предоставляет уникальную возможность изучать процессы формирования и эволюции крупномасштабных структур. Новейшие радионаблюдения, проведённые на базе Очень Большого Антеннного Массива (Very Large Array, VLA) помогли получить беспрецедентно детализированное изображение в радиодиапазоне, что позволяет открыть новые грани понимания физики и динамики этого объекта.Ранее астрономы изучали Абель 2744 на различных длинах волн, в том числе в рентгеновском диапазоне, что выявило наличие горячего газа и масштабных слияний подскоплений. Однако радиоизлучение способно раскрыть процессы, связанные с ускорением частиц, активностью галактических ядер и взаимодействиями магнитного поля в кластере.
Современные данные VLA с частотой 6 ГГц получены с разрешением порядка 0,8 угловых секунд и с шумовым уровнем около 1 микро-Джанс, что более чем на порядок превосходит прошлые наблюдения. Эта улучшенная чувствительность и разрешение позволили выявить 93 радиосредства, 46 из которых имеют оптические и ближнеинфракрасные соответствия, что делает эти данные уникально полными и многоаспектными.Кластер Пандоры находится на расстоянии около четырёх миллиардов световых лет от Земли и обладает массой порядка 740 триллионов солнечных масс. Это значение отображает невероятное количество материи, сконцентрированной в одном месте, и подчёркивает сложность и масштабность процессов, происходящих в его недрах. Радионаблюдения позволили идентифицировать, что большинство радиоисточников являются точечными, то есть относительно компактными, тогда как небольшая часть состоит из более протяжённых, сложных по структуре объектов.
Эти особенности нередко связаны с активными галактическими ядрами (AGN), которые являются центрами активных процессов аккреции и выброса джетов.В ходе исследования обнаружено девять кандидатов в AGN, что указывает на активность около 10–20% галактик в кластере, результат, который совпадает с теоретическими моделями и компьютерными симуляциями. Такие ядра крайне важны для понимания механизмов влияния активности сверхмассивных чёрных дыр на эволюцию галактик и межгалактической среды. Наблюдения также помогли оценить звёздообразование в данных галактиках, выявив среднюю скорость звёздообразования порядка 1,9 солнечных масс в год. Эти данные позволяют учёным лучше понимать как на макро-, так и на микроуровне развиваются и взаимодействуют различные компоненты кластера.
Особое внимание уделено поиску радиоаналлогов так называемых «маленьких красных точек» (little red dots, LRD) — компактных галактик с ярко выраженным красным цветом в оптическом диапазоне и широкими линиями водородного альфа излучения, что обычно свидетельствует о наличии типа I AGN. Однако новейшие данные не выявили радиоконтрапродолжений для этих объектов, что ставит новые вопросы относительно их природы и активности в радиодиапазоне. Отсутствие радиоизлучения может свидетельствовать о том, что активность в этих галактиках не сопровождается значительными радиоизлучениями или что их AGN имеют другую природу по сравнению с более яркими излучателями кластера.Важным результатом исследования стало определение верхнего предела радиолюминесценции кластера на уровне порядка 4,1 дуодециллионов эрг в секунду на частоте 6 ГГц. Радиоспектральный индекс, который показывает, насколько интенсивность излучения зависит от частоты, был оценён примерно в 0,7, что типично для синхротронного излучения, вызванного ускоренными заряженными частицами в магнитных полях.
Такой спектр объясняет характерные процессы, происходящие в межгалактическом газе и вокруг активных ядер.Данные, полученные с помощью VLA, также дополнили результаты наблюдений космических телескопов Hubble и James Webb, совмещая оптические, ближнеинфракрасные и радиоданные в единую картину. Совмещение этих данных по координатам и сравнительный анализ позволяют более точно определить свойства, размеры и поведение источников излучения, а также понять динамику газа и тёмной материи внутри кластера.Кластер Пандоры — это не просто скопление галактик, но и своего рода лаборатория для изучения процессов крупных космических слияний и взаимодействий. Его сложная структура и присутствие центральной мощной гало с протяжённым задним хвостом показывают, что его формирование связано с несколькими слияниями и поглощением более мелких субкластов.
Радионаблюдения позволяют изучать процессы, которые протекают в таких экзотических условиях экстремальных температур, давления и магнитных полей, помогая ответить на вопросы о том, как гравитация и энергия влияют на эволюцию материи во Вселенной.Подобные исследования имеют большое значение не только для понимания конкретного объекта, но и для выхода на новый уровень в области космологии и астрофизики. Изучение радиоподписей и активности галактик в кластерах обеспечивает обратную связь проверкам теоретических моделей формирования крупных структур, помогает уточнять параметры тёмной материи и энергии и расширяет знания о влиянии сверхмассивных чёрных дыр на галактическую среду.Результаты работы команды Эстебана Орозко из Национального Автономного Университета Мексики, опубликованные на arXiv в 2025 году, подтверждают важность сочетания различных методов наблюдения для полного изучения таких сложных и масштабных систем. Современные технологии позволяют создавать радиокарты с настолько высоким разрешением, которое лишь недавно казалось недостижимым, открывая двери для новых открытий и формируя будущее астрофизики.
Таким образом, радионаблюдения кластера Пандоры демонстрируют, что каждая волна излучения, от радио до ультрафиолета, несёт уникальную информацию о природе вселенной. Постоянное улучшение инструментов наблюдения и анализ данных означает, что мы постепенно погружаемся в глубины космоса, открывая для себя тайны формирования и эволюции величайших галактических систем во всём космическом масштабе.
