Астрономы зафиксировали необычайно протяженный поток водорода, исходящий из Квинтета Стефана — известной компактной группы галактик. Предполагается, что он возник вследствие пролета или столкновения с другой галактикой, произошедшего более миллиарда лет назад.
Квинтет Стефана находится в созвездии Пегаса, примерно в 300 миллионах световых лет. Это группа включает пять галактик, четыре из которых образуют компактную группу и непрерывно взаимодействуют друг с другом. Благодаря необычной структуре и эффектному виду Квинтет Стефана остается предметом активных наблюдений начиная с момента открытия в конце XIX века. Его исследовали едва ли не все знаменитые телескопы, включая Hubble и James Webb.
Новые наблюдения галактик были осуществлены с помощью современного китайского радиотелескопа FAST, этот проект, запущенный всего несколько лет назад, отличается самым крупным радиотелескопом в мире, диаметр которого достигает 500 метров. Результаты этой работы представлены в статье, опубликованной в журнале Nature. Как отмечают Цун Сюй (Cong Xu) и его коллеги, FAST позволила увидеть ранее недоступные детали Квинтета Стефана. Ключевым открытием стало обнаружение обширного потока нейтрального атомарного водорода.
Этот компонент галактик характеризуется наибольшей подвижностью: он легко смещается под воздействием гравитационных сил. Это позволяет использовать атомарный водород для отслеживания взаимодействий, которые происходили с небесными объектами в прошлом. Структура, выявленная в Квинтете Стефана, оказалась одной из крупнейших известных, простираясь на два миллиона световых лет, а возможно, и на большее расстояние – по мнению ученых, край потока оказался за пределами зоны видимости радиотелескопа FAST.
По мнению Цуна Сюй и его соавторов, водородный след образовался в результате взаимодействия Квинтета Стефана с соседней и быстро движущейся галактикой NGC 7320a, скорость которой превышает 6700 километров в секунду. Эта галактика, вероятно, прошла рядом с группой, оттягивая за собой «хвост» из водорода. Альтернативная версия предполагает, что след сформировался в результате столкновения неизвестной галактики с одним из членов Квинтета. В результате такого события могло произойти выброс значительного количества атомарного водорода, а протяженный поток представляет собой лишь наиболее плотную часть образовавшегося облака.
Несмотря на это, по скорости движения водорода можно предположить, что событие произошло примерно полтора миллиарда лет назад, что стало неожиданностью для исследователей. Действующие теории указывают на то, что структуры, состоящие из легкого и мобильного газа, обычно рассеиваются в течение сотен миллионов лет. Механизм, позволивший этому потоку существовать более миллиарда лет, остается невыясненным.