Pieno kelias matuoja 100–120 tūkstančių šviesmečių atstumą, atstumiantį nuo vaizduotės. Bet galaktikų grupių, kurias sudaro šimtai ar tūkstančiai galaktikų, besisukančių po kolektyvinį gravitacinį trauką, gali apimti dešimtys milijonų šviesmečių.
Šie masyvūs klasteriai yra sudėtinga sąveikaujančių galaktikų ir tamsiosios medžiagos sąveika. Jų atrodyti neįmanoma tiksliai. Tačiau dabar tarptautinė astronomų komanda, naudojanti NASA / ESA Hablo kosminį teleskopą, padarė būtent tai - tiksliai nubrėžė galaktikų spiečius, pramintą MCS J0416.1–2403, esantį 4,5 milijardo šviesmečių atstumu.
„Nors daugiau nei dvidešimt metų mes žinojome, kaip nustatyti klasterio masę naudojant stiprią lęšį, prireikė nemažai laiko, kad gautume teleskopus, kurie galėtų atlikti pakankamai gilius ir aštrius stebėjimus, ir kad mūsų modeliai taptų pakankamai modernūs. pavaizduoti tokią precedento neturinčią detalę, kad tokia sudėtinga sistema kaip MCS J0416.1–2403 “, - pranešime spaudai sakė koautoras Jeanas-Paulius Kneibas.
Išmatuoti masės kiekį ir pasiskirstymą tolimuose objektuose gali būti labai sunku. Ypač kai trys ketvirtadaliai visos materijos Visatoje yra tamsiosios materijos, kurios negalima tiesiogiai pamatyti, nes ji neišspinduliuoja ir neatspindi jokios šviesos. Tai sąveikauja tik sunkio jėgos dėka.
Laimei, dideli medžiagos gumulėliai deformuojasi ir iškreipia erdvės laiko audinį aplink juos. Jie, veikdami kaip lęšiai, padidina ir lenkia šviesą, sklindančią pro juos nuo atokesnių objektų.
Šis efektas, žinomas kaip gravitacinis lęšis, matomas tik retais atvejais ir gali būti pastebimas tik didžiausiais teleskopais. Netgi galaktikų klasteriai, nepaisant didžiulio dydžio, jų apylinkėms sukelia minimalų gravitacinį poveikį. Dažniausiai jie sukelia silpną lęšį, todėl dar labiau nutolę šaltiniai danguje atrodo tik šiek tiek elipsiniai.
Tačiau kai klasterio ir tolimojo objekto suderinimas yra teisingas, poveikis gali būti didelis. Fono galaktikos gali būti tiek pašviesintos, tiek paverstos žiedais ir šviesos lankais, kelis kartus rodomos tame pačiame paveiksle. Būtent šis efektas, žinomas kaip stiprus lęšis, padėjo astronomams nustatyti masės pasiskirstymą MCS J0416.1–2403.
„Duomenų gilumas leidžia pamatyti labai silpnus objektus ir leido mums atpažinti labiau nei bet kada anksčiau objektyvus su objektyvais“, - sakė pagrindinis autorius dr. Jauzacas. „Nors stiprūs lęšiai padidina fone esančias galaktikas, jie vis dar yra labai toli ir labai silpni. Šių duomenų gylis reiškia, kad mes galime nustatyti neįtikėtinai tolimas fonines galaktikas. Dabar klasteryje žinome daugiau nei keturis kartus daugiau tvirtai sklandančių galaktikų nei mes anksčiau. “
Naudodamiesi pažangiųjų tyrimų Hablo kamera, astronomai nustatė 51 naują daugybę atkartotų galaktikų aplink klasterį, padaugindami iš keturių ankstesnių tyrimų skaičių. Šis efektas leido „Jauzac“ ir jos kolegoms apskaičiuoti matomosios ir tamsiosios medžiagos pasiskirstymą klasteryje ir sudaryti labai suvaržytą jos masės žemėlapį.
Bendra masė klasteryje yra 160 trilijonų kartų didesnė už Saulės masę, o 0,5% neapibrėžtis. Tai tiksliausias kada nors sukurtas žemėlapis.
Tačiau Jauzacas ir kolegos neplanuoja sustoti čia. Dar tikslesniame galaktikų klasterio paveikslėlyje turės būti pateikti ir silpno objektyvo matavimai. Taigi komanda toliau tirs klasterį naudodama ypač gilų „Hablo“ vaizdą.
Jie taip pat naudosis antžeminėmis observatorijomis, kad išmatuotų bet kokius galaktikų spektro pokyčius ir todėl atkreiptų dėmesį į spiečiaus turinio greitį. Sujungę visus matavimus ne tik dar labiau padidinsite detalę, bet ir pateiksite klasteryje esančių galaktikų 3D modelį, atskleisdami jo istoriją ir raidą.
Šis darbas buvo priimtas paskelbti Mėnesiniai pranešimai apie karališkąją astronomiją ir yra prieinamas internete.
