Радиотелескоп FAST нашёл облако водорода размером в мегапарсек вокруг группы HCG 100

Китайский 500-метровый радиотелескоп FAST обнаружил вокруг компактной группы галактик HCG 100 разреженную оболочку нейтрального водорода протяжённостью более мегапарсека, то есть свыше 3 млн световых лет. Статья вышла в журнале The Astrophysical Journal Letters. Первый автор — Цинчжэн Юй из Флорентийского университета и обсерватории Арчетри. Среди соавторов — Таотао Фан из Сямэньского университета и сотрудники Национальных астрономических обсерваторий Китайской академии наук. HCG 100 находится на расстоянии 77 ± 5 Мпк и состоит из четырёх галактик позднего типа. У них уже были известны приливные хвосты и области звездообразования между членами группы.

Команда картографировала область вокруг группы в линии водорода 21 см с сентября 2023 по октябрь 2024 года. Общее время наблюдений вместе со служебными операциями составило 31,8 часа. Раньше эту систему изучали на радиоинтерферометре VLA. Он видел только плотный газ: диски галактик и приливный хвост длиной около 130 кпк. Радиотелескоп FAST зарегистрировал газ со столбцовой плотностью вплоть до 8,6 × 10¹⁷ атомов на квадратный сантиметр, примерно в сто раз ниже порога VLA. Слабое излучение заполнило большую часть поля. Водородные «мосты» соединили AGC 105092 с NGC 7810, а MRK 935 — с HCG 100 и NGC 7810.

Почти половина газа — вне галактик

По оценке авторов, в протяжённой структуре содержится около 1,4 × 10¹⁰ масс Солнца диффузного нейтрального газа. Это значит, что примерно до 40–50% атомарного водорода системы находится за пределами галактик. Скорости газа меняются согласованно на протяжении примерно 0,6 Мпк. Авторы относят структуру к самым протяжённым и разреженным системам нейтрального газа, которые удавалось наблюдать по собственному излучению.

Происхождение оболочки пока не установлено. Команда допускает два варианта: это либо масштабные приливные обломки после взаимодействий галактик, либо газ, который натекает на группу из окружающей космической паутины. По мнению авторов, такие запасы разреженного газа могут долго сохраняться на мегапарсековых масштабах вокруг групп галактик. Тогда они составляют ранее не наблюдавшуюся часть круговорота обычного вещества в плотном окружении.