Скупчення галактик, розташоване приблизно на 10,2 мільярда світлових років від Землі, було виявлено за допомогою поєднання даних рентгенівської обсерваторії Чандра НАСА з оптичними та інфрачервоними телескопами. Кластер JKCS041 - це найвіддаленіший кластер галактики, який досі спостерігався, і ми бачимо це так, коли Всесвіт становила лише чверть свого теперішнього віку. Відстань кластера обіграла попереднього рекордсмена приблизно на мільярд світлових років.
Кластери Галактики - це найбільші гравітаційно пов'язані об’єкти у Всесвіті. Пошук такої великої структури в цю дуже ранню епоху може виявити важливу інформацію про те, як Всесвіт розвивалася на цьому вирішальному етапі.
JKCS041 знаходиться на межі того, коли вчені вважають, що галактичні кластери можуть існувати в ранньому Всесвіті, виходячи з того, скільки часу потрібно для їх збирання. Тому вивчення його характеристик - таких як склад, маса та температура - дозволить розкрити більше про те, як формувався Всесвіт.
"Цей об'єкт близький до межі відстані, очікуваної для галактичного скупчення", - сказав Стефано Андреон з Національного інституту астрофізики (INAF) в Мілані, Італія. "Ми не вважаємо, що гравітація може працювати досить швидко, щоб зробити кластери галактики набагато раніше".
JKCS041 був спочатку виявлений у 2006 році під час опитування інфрачервоного телескопа Великобританії (UKIRT). Потім відстань до скупчення визначали за допомогою оптичних та інфрачервоних спостережень з UKIRT, телескопа Канада-Франція-Гаваї на Гаваях та космічного телескопа Спітцера NASA. Інфрачервоні спостереження важливі, оскільки оптичне світло від галактик на великих відстанях зміщується в інфрачервоні довжини хвиль через розширення Всесвіту.
Дані Чандри були остаточним, але вирішальним - свідченням, оскільки вони показали, що JKCS041 справді був справжнім галактичним скупченням. Розширене випромінювання рентгенівського випромінювання, яке бачила Чандра, показує, що гарячий газ був виявлений між галактиками, як і очікувалося для справжнього скупчення галактик, а не того, який потрапив в акт формування.
Крім того, без рентгенівських спостережень залишалася можливість, що цей об'єкт міг бути поєднанням різних груп галактик по лінії зору, або ниткою, довгим потоком галактик і газу, що дивився спереду. Маса та температура гарячого газу, виявлені за оцінками спостережень Чандри, виключають обидві ці альтернативи.
Розмір і форма рентгенівського випромінювання, а також відсутність центрального радіоджерела суперечать можливості, що випромінювання рентгенівського випромінювання спричинене розсіюванням космічного мікрохвильового фонового світла частинками, що випромінюють радіохвилі.
Поки що неможливо, виявивши лише один надзвичайно віддалений кластер галактики, протестувати космологічні моделі, але зараз ведуться пошуки інших кластерних галактик на екстремальних відстанях.
"Це відкриття є захоплюючим, оскільки воно схоже на пошук викопного тиранозавра Рекса, який набагато старший за будь-який інший відомий", - сказав співавтор Бен Моган з Брістольського університету у Великобританії. «Один копалина може просто відповідати нашому розумінню динозаврів, але якщо ви знайшли ще багато, вам доведеться почати переосмислювати, як еволюціонували динозаври. Те саме стосується кластерів галактик і нашого розуміння космології ».
Попередній рекордсмен для галактичного скупчення був на відстані 9,2 мільярда світлових років, XMMXCS J2215,9-1738, виявлений XAM-Ньютоном ESA в 2006 році. Це побив попередній рекорд відстані лише приблизно на 0,1 мільярда світлових років, тоді як JKCS041 перевершує XMMXCS J2215 .9 приблизно в десять разів більше.
"Що захоплююче в цьому відкритті - це астрофізика, яку можна здійснити за допомогою детальних подальших досліджень", - сказав Андреон.
Серед питань, які сподіваються вирішити науковці при подальшому вивченні JKCS041, є: Яке нарощування елементів (наприклад, заліза), як у такому молодому предметі? Чи є ознаки того, що кластер все ще формується? Чи співвідносяться температура та яскравість рентгенівського випромінювання такого далекого скупчення з таким же простим способом, що і для кластерів поблизу?
Джерело: EurekAlert
