Незвичайна структура, оточуюче протоскупчення галактик раннього Всесвіту, — перший приклад формування тепло-гарячого міжгалактичного середовища.
Астрофізики з гавайської Обсерваторії Кека спостерігали протоскупчення галактик ранньої Всесвіту, оточене дивно гарячим газом. Розпечений газ оточує регіон, що складається з гігантського скупчення галактик під назвою COSTCO-I.
Моделювання структури з гарячого газу навколо протоскупчення галактик. Жовта область гарячого газу поширюється на кілька мільйонів світлових років. Зображення: The THREE HUNDRED Collaboration
Поточні спостереження за COSTCO-I відповідають періоду, коли Всесвіт був на 11 млрд років молодше. Це епоха космічного півдня (cosmic noon), коли галактики у Всесвіті перебували на піку активного зореутворення. Вважається, що в цей період галактики були заповнені відносно «холодним» газом, необхідним для зореутворення — з температурою близько 10 000 °С.
Спостереження за COSTCO-I показують, що ця система, мабуть, випереджає свій час. Газ, що оточує це скупчення галактик розігрітий до більш високих температур (від 100 тис. до 10 млн °С), яка відповідає умовам сучасного тепло-гарячого міжгалактичного середовища (WHIM). Це розріджена плазма, яка, як вважає космологічна теорія, заповнює простір між галактиками.
Спостережуване (зверху) і розрахункове (знизу) поглинання водню у протоскупченні галактик (відмічено зіркою). Відмінність між теоретичними і реальними даними можна пояснити тільки наявністю області розжареного газу. Зображення: Chenze Dong et al., The Astrophysical Journal Letters
Властивості і походження WHIM — одна з найбільших загадок космологічної теорії. Дослідники вважають, що спостереження перших прикладів подібного стану матерії в ранньому Всесвіті допоможе більше дізнатися про подібні структурах.