Гигантские скопления галактик — это города из тысяч звёздных островов, удерживаемые вместе гравитацией. Внутри них кипит горячий газ, который светится в рентгеновских лучах. Если скопление недавно столкнулось с другим, в нём появляются сгустки галактик и перекосы в газе — как рябь на воде после брошенного камня.
Астрономы взяли каталог из сотен скоплений, собранный по оптическим снимкам, и нашли в каждом скоплении отдельные группы галактик с помощью умного алгоритма. Затем сравнили эти группы с рентгеновскими снимками тех же скоплений. Оказалось, что в 40% скоплений есть заметные сгустки, а в четверти случаев эти сгустки дают больше трети всех галактик скопления.
Скопления со сгустками чаще имеют неспокойную, кособокую форму в рентгеновском свете. Особенно ярко это видно у самых массивных скоплений. Более того, у близких скоплений (до расстояния примерно в 2,5 миллиарда световых лет) те, что пережили столкновение, светятся в рентгене сильнее, чем спокойные скопления с тем же числом галактик. У далёких скоплений такой разницы почти нет.
Причина, видимо, в том, что у близких скоплений горячий газ в центре плотнее и холоднее, поэтому после удара он дольше остаётся сжатым и ярким. Кроме того, у близких скоплений сгустки живут дольше — магнитные поля, как невидимая плёнка, мешают газу перемешаться и стереть следы столкновения.
У скоплений поменьше, где галактик не так много, рентгеновская форма не всегда говорит о столкновении. Там главную роль начинает играть чёрная дыра в центре, которая выбрасывает энергию и сама перекраивает газовое облако. Так что рентгеновский снимок скопления — это не просто фото, а история его бурной жизни.
Скопления галактик — самые большие объекты во Вселенной, удерживаемые собственной гравитацией. Некоторые из них имеют массу в $10^{15}$ масс Солнца, а их поперечник достигает десятков миллионов световых лет.