Apytiksliai 10,2 milijardų šviesos metų atstumu nuo Žemės esantis galaktikų spiečius buvo aptiktas sujungus NASA „Chandra“ rentgeno spindulių observatorijos duomenis su optiniais ir infraraudonųjų spindulių teleskopais. Klasteris JKCS041 yra tolimiausias iki šiol pastebėtas galaktikų klasteris, ir mes matome, kad Visata buvo tik maždaug ketvirtadalis dabartinio amžiaus. Klasterio atstumas pralenkia ankstesnį rekordininką maždaug milijardu šviesmečių.
Galaktikų sankaupos yra didžiausi gravitacijos ryšiu sujungti objektai Visatoje. Suradus tokią didelę struktūrą šioje labai ankstyvoje epochoje, galima sužinoti svarbios informacijos apie tai, kaip Visata evoliucionavo šiuo lemiamu etapu.
JKCS041 yra ties riba, kai mokslininkai mano, kad galaktikų klasteriai gali egzistuoti ankstyvojoje Visatoje, atsižvelgiant į tai, kiek laiko turėtų trukti, kad jie surinktų. Todėl išstudijavę jo savybes - kompoziciją, masę ir temperatūrą - sužinosite daugiau apie tai, kaip formavosi Visata.
„Šis objektas yra arti atstumo, kurį tikimasi pasiekti galaktikų spiečiui“, - sakė Stefano Andreonas iš Nacionalinio astrofizikos instituto (INAF) Milane, Italijoje. „Mes nemanome, kad gravitacija gali veikti pakankamai greitai, kad galaktikų klasteriai būtų kur kas anksčiau.“
JKCS041 iš pradžių buvo aptiktas 2006 m. Atlikus tyrimą iš Jungtinės Karalystės infraraudonųjų spindulių teleskopo (UKIRT). Tada atstumas iki klasterio buvo nustatytas remiantis optiniais ir infraraudonųjų spindulių stebėjimais iš UKIRT, Kanados, Prancūzijos ir Havajų teleskopo Havajuose ir NASA „Spitzer“ kosminio teleskopo. Infraraudonieji stebėjimai yra svarbūs, nes dėl visatos išsiplėtimo dideliais atstumais iš galaktikų esanti optinė šviesa pasislenka į infraraudonųjų bangų ilgį.
„Chandra“ duomenys buvo galutiniai, tačiau labai svarbūs įrodymai, nes jie parodė, kad JKCS041 iš tikrųjų buvo tikras galaktikų klasteris. Išplėstas rentgeno spinduliavimas, kurį matė „Chandra“, rodo, kad tarp galaktikų buvo aptiktos karštos dujos, kaip buvo tikimasi tikram galaktikų spiečiui, o ne tokiam, kuris buvo pagautas formuojantis.
Be rentgeno stebėjimų, išliko galimybė, kad šis objektas galėjo būti skirtingų galaktikų grupių mišinys išilgai žvilgsnio linijos, arba siūlas, ilgas galaktikų ir dujų srautas, žiūrint iš priekio. Pagal Chandra stebėjimus nustatyta karštų dujų masė ir temperatūra paneigia abi šias alternatyvas.
Rentgeno spinduliuotės dydis ir forma, taip pat centrinio radijo šaltinio nebuvimas ginčija galimybę, kad rentgeno spinduliuotę sukelia kosminės mikrobangų foninės šviesos išsklaidymas dalelėmis, skleidžiančiomis radijo bangas.
Aptikus tik vieną labai tolimą galaktikų klasterį, kol kas neįmanoma išbandyti kosmologinių modelių, tačiau šiuo metu ieškoma kitų ekstremalių atstumų galaktikų grupių.
„Šis atradimas yra jaudinantis, nes tai tarsi Tyrannosaurus Rex fosilija, kuri yra daug senesnė nei bet kuri kita žinoma“, - sakė bendraautorius Benas Maughanas iš Jungtinės Karalystės Bristolio universiteto. „Viena fosilija gali tikti mūsų supratimui apie dinozaurus, bet jei rastumėte daug daugiau, turėtumėte pradėti galvoti, kaip dinozaurai vystėsi. Tas pats pasakytina apie galaktikų grupes ir mūsų supratimą apie kosmologiją. “
Ankstesnis galaktikų spiečiaus rekordininkas buvo 9,2 milijardo šviesmečių atstumu - XMMXCS J2215.9-1738, kurį atrado ESA XMM-Newton 2006 m. Tai viršijo ankstesnį atstumo rekordą tik maždaug 0,1 milijardo šviesos metų, o JKCS041 pranoko XMMXCS J2215 .9 maždaug dešimt kartų daugiau.
„Įdomus šis atradimas yra astrofizika, kurią galima atlikti atliekant išsamius tolesnius tyrimus“, - sakė Andreonas.
Tarp klausimų, kuriuos mokslininkai tikisi išspręsti toliau tyrinėdami JKCS041, yra šie: koks yra elementų (pavyzdžiui, geležies) kaupimasis tokiame jauname objekte? Ar yra požymių, kad klasteris vis dar formuojasi? Ar tokio tolimo klasterio temperatūra ir rentgeno spindulys yra panašūs į jo masę, kaip ir netoliese esančių grupių?
Šaltinis: „EurekAlert“
