Галактичне скупчення з поетичною назвою «Шампанське» стало рідкісним космічним майданчиком, де астрономи можуть спостерігати зіткнення галактик і простежити поведінку темної матерії.
«Шампанське скупчення» — це не одна структура, а два масивні скупчення галактик, які зіштовхуються і поступово зливаються. Його відкрили 31 грудня 2020 року, а характерний бульбашковий вигляд перегрітого газу нагадав дослідникам шампанське, що підіймається у келиху. Саме тому система отримала таку святкову назву.
Нове композитне зображення поєднує рентгенівські дані з обсерваторії NASA «Чандра» та оптичні спостереження Legacy Surveys. У рентгенівському діапазоні добре видно розтягнуту хмару гарячого газу. Її форма вказує на активне зіткнення двох скупчень. Оптичні дані, своєю чергою, показують дві окремі концентрації галактик, що рухаються назустріч одна одній.
У таких системах більшість звичайної матерії зосереджена не в галактиках, а в перегрітому газі. Його маса перевищує сумарну масу понад сотні галактик. Водночас основну частину маси скупчення становить темна матерія — «невидима форма матерії, що взаємодіє через гравітацію». Саме її поведінка під час зіткнень особливо цікавить учених.
Скупчення «Шампанське» належить до рідкісного класу так званих дисоціативних злиттів. Відомим прикладом є скупчення Bullet, де гарячий газ сповільнюється під час удару, а темна матерія проходить крізь зіткнення майже без перешкод. Подібні системи дозволяють відокремити вплив видимої та невидимої матерії.
На основі спостережень і комп’ютерного моделювання астрономи запропонували два сценарії історії цього зіткнення. За одним із них, перше зіткнення сталося понад два мільярди років тому, після чого скупчення розійшлися і тепер знову зближуються. За іншим — єдине зіткнення відбулося приблизно 400 мільйонів років тому, і зараз структури віддаляються одна від одної.
Подальші спостереження мають допомогти з’ясувати, який сценарій є правильним. Саме такі системи дають змогу перевіряти властивості темної матерії в умовах надзвичайно потужних космічних зіткнень. «Шампанське скупчення» перетворюється на природну лабораторію, де можна спостерігати процеси, що формують великомасштабну структуру Всесвіту.