Скопление галактик

Скопления галактик обычно имеют такие свойства:

• Они содержат от 100 до 1000 галактик, горячий рентгеновский газ и большое количество тёмной материи. Подробности описаны в разделе «Состав».
• Распространение этих трёх компонентов в кластерах примерно одинаково.
• Их общие массы от 10¹⁴ до 10¹⁵ масс Солнца.
• Как правило, имеют диаметр от 2 до 10 Мпк.
• Разброс скоростей для отдельных галактик составляет около 800—1000 км/с.

Звёзды, Звёздные скопления, Скопления галактик, Сверхскопления галактик.

Астрофотометрия позволяет определить типы галактик, входящих в скопление, их светимости, размеры и т. д. Важнейшую информацию несут спектральные наблюдения: по смещению линий в спектре галактик определяют их лучевые скорости v_iR. Средняя лучевая скорость галактик:

${\displaystyle v_{0R}=\sum \limits _{i=1}^{N}v_{iR}/N}$

где N — полное число галактик в скоплении

Полное число галактик соответствует скорости удаления от наблюдателя скопления как целого. Используя закон Хаббла, можно оценить расстояние до скопления галактик. Обычно предполагают, что распределение галактик по скоростям в системе покоя скопления как целого изотропно, тогда среднеквадратичное отличие скорости от средней ${\displaystyle \sigma _{v}={{\sqrt {3}} \over N}\left[\sum \limits _{i=1}^{N}\left(v_{iR}-v_{0R}\right)^{2}\right]^{\frac {1}{2}}}$. В богатых скоплениях галактик ${\displaystyle \sigma _{v}}$ превышает 1000 км/с.^[5]

Рентгеновские наблюдения со спутников Ухуру (США) и Ариэль (Великобритания) показали, что практически все богатые скопления галактик являются мощными рентгеновскими источниками со светимостями ~10⁴²−10⁴⁴ эрг/с. Рентгеновское излучение скоплений интерпретируется как тормозное и рекомбинационное излучение горячего межгалактического газа с плотностью, превышающей 10^-3 см^-3, и температурой ~10⁸ К. Это подтверждается наблюдениями ряда скоплений галактик в жестком рентгеновском диапазоне, которые обнаруживают экспоненциальный завал спектра (ослабление излучения) при энергиях фотонов ~10 кэВ, характерный для тормозного излучения облака разреженной плазмы. Ещё более важным подтверждением такой интерпретации явилось обнаружение (при наблюдениях со спутников ОСО-8, США, Ариэль, ХЕАО-А, США) в спектрах скоплений в Деве, Кентавре и скопления Кома рентгеновских линий железа с энергией 6,7—6,9 кэВ. Линии излучаются водородо- и гелиеподобными ионами железа, то есть ионами, имеющими ядро с зарядом 26 и один или два электрона. Именно эти линии характерны для горячей оптически тонкой плазмы с электронной температурой ~10⁸ К. Наблюдаемая эквивалентная ширина спектральных линий ~0,5 кэВ, что свидетельствует об обилии железа, близком к солнечному. В скоплении галактик в созвездии Девы наблюдаются линии водородоподобных ионов кремния, серы, литиеподобного железа и т. п.^[5]

Интересную информацию о межгалактическом газе в скоплениях галактик дали радионаблюдения в метровом диапазоне длин волн. Они показали наличие в скоплениях галактик радиоисточников неправильной формы, обладающих компактной «головой» и длинным «хвостом». Эти данные легко интерпретируются, если предположить, что радиоисточник — облако релятивистских электронов, излучающих синхротронным механизмом в магнитном поле, движется относительно межгалактического газа. Наличие скорости приводит к тому, что лобовое давление сжимает радиоисточник с одной стороны («голова»), а уменьшение давления с другой стороны приводит к образованию протяженного «хвоста». В центральной части богатых световых галактик часто находятся мощные радиогалактики, излучение которых особенно интенсивно в метровом диапазоне длин волн. В сантиметровом диапазоне излучение радиогалактик очень слабо. Здесь, однако, может проявить себя излучение компактных радиоисточников в ядрах галактик.^[5]