Событие слияния скоплений галактик обеспечивает создание естественных лабораторий для астрономов, изучающих космические явления. В конкретном случае использовали слияние Abell 3376, чтобы изучить, как электроны пролетают сквозь среду внутри скопления на релятивистских скоростях. Выводы указывают на механизм ускорения – диффузное ударное ускорение.
Сейчас Млечный Путь находится на курсе столкновения с галактикой Андромеды при скорости более 100 км/с. Столкнется ли Солнце с одной из звезд, уничтожив Землю и все живое? К счастью, ничего подобного не произойдет. Расстояние между звездами в галактике настолько велико, что будь они по размерам с шары для настольного тенниса, то дистанция между ними достигала 1000 км.
По сути, галактики не сталкиваются, а сливаются. То же самое касается и скоплений галактик. Они предоставляют астрономам подобие космических лабораторий для изучения различных видов явлений, вроде ускорения электронов при прохождении в газе между галактиками. Исследователи использовали событие слияния двух скоплений, именованных Abell 3376, чтобы изучить процесс ускорения электронов до релятивистских энергий.
Во время слияния горячий и рассеянный газ между галактиками нагревается и становится турбулентным. Астрономы называют это средой внутри скопления, которая невероятно воздушная (одна частица на литр). Столкновение приводит к ударным волнам, распространяющимся от центра к окраинам скопления. Среда внутри скопления становится горячей и ее можно наблюдать с помощью рентгеновских лучей в прибор XIS на японском космическом телескопе Suzaku.
Ученые сравнили рентгеновские наблюдения ударных волн на окраине Abell 3376 с радиоизмерениями в этом же участке. На периферии ударные фронты обычно связаны с радиоизлучением из-за прямого ускорения электронов вследствие диффузного ударного ускорения или повторного ускорения ранее существовавших электронов космических лучей. Исследователи считают, что в случае Abell 3376 речь идет о диффузном ударном ускорении.
