Структура скоплений помогает отделять недавно и давно растущие системы

Авторы взяли космологическую симуляцию IllustrisTNG и посмотрели не на один-единственный признак скопления, а сразу на набор разных характеристик его строения: как распределены звёзды, насколько система выглядит ровной, какие есть различия между самыми яркими галактиками. Потом они сопоставили эти признаки с тем, как скопление набирало массу со временем — то есть когда и насколько активно оно поглощало новые галактики и вещество.

Зачем это вообще нужно? Потому что скопления галактик не растут одинаково: одни давно почти успокоились, другие ещё недавно пережили активный приток вещества. Если уметь по внешнему виду отделять «спокойные» системы от тех, что ещё формируются, можно лучше понимать, почему у скоплений так сильно разбросаны их свойства. Именно этот разброс часто мешает в анализе каталогов и в сравнениях между группами скоплений.

Самый интересный результат в том, что несколько наблюдаемых признаков оказались особенно удачными маркерами истории роста. Лучше всего с ней связаны разница яркости между самыми яркими галактиками и асимметрия распределения звёздной массы. Причём это работает не только в трёхмерной модели, но и тогда, когда систему смотрят как обычный наблюдатель — в проекции на небо. Это важно: значит, такие критерии можно использовать и на реальных данных, а не только в симуляции.

Раньше проблема была в том, что признаков «неупорядоченности» у скопления много, но было неясно, какой из них действительно лучше всего отражает его историю накопления массы. Здесь как раз и сравнили несколько вариантов между собой, чтобы понять, какие из них дают самые осмысленные выборки для дальнейшего анализа.