Ca o locație din Star Wars, acest grup de galaxii este departe, departe și cu origini cu mult timp în urmă. Este la 9,6 miliarde de ani lumină, iar observațiile cu raze X și infraroșu arată că grupul găzduiește galaxii masive predominant vechi. Aceasta înseamnă că galaxiile s-au format atunci când universul era încă foarte tânăr, deci găsirea acestui grup și a fi capabil să-l vadă oferă informații noi nu numai despre evoluția timpurie a galaxiei, ci și despre istoria universului în ansamblu.
O echipă internațională de astronomi de la Institutul Max Planck pentru Fizică Extraterestră, Universitatea din Tokyo și Universitatea Kyoto au descoperit acest cluster folosind telescopul Subaru împreună cu observatorul spațial XMM-Newton pentru a arăta în diferite lungimi de undă.
Folosind aparatul de fotografiat și spectrometrul cu infraroșu multi-obiect (MOIRCS) de pe telescopul Subaru, echipa a putut să privească în lungimi de undă aproape infraroșu, unde galaxiile sunt cele mai luminoase.
„Instrumentul MOIRCS are o capacitate extrem de puternică de a măsura distanțele până la galaxii. Acest lucru a făcut posibilă observația noastră provocatoare ", a declarat Masayuki Tanaka de la Universitatea din Tokyo. „Deși am confirmat doar mai multe galaxii masive la această distanță, există dovezi convingătoare că clusterul este un adevărat cluster legat gravitațional.”
La fel ca o hartă de contur, săgețile din imaginea de mai sus indică galaxii care sunt probabil situate la aceeași distanță, grupate în jurul centrului imaginii. Contururile indică emisia de raze X a clusterului. Sunt înconjurate galaxii cu măsurători confirmate ale distanței de 9,6 miliarde de ani-lumină. Combinația dintre detecția de raze X și colecția de galaxii masive dovedește fără echivoc un cluster real, legat gravitațional.
Că galaxiile individuale sunt într-adevăr ținute împreună de gravitație este confirmată de observații într-un regim de lungime de undă foarte diferit: Materia dintre galaxiile din clustere este încălzită la temperaturi extreme și emite lumină la lungimi de undă mult mai scurte decât cele vizibile pentru ochiul uman. Prin urmare, echipa a folosit observatorul spațial XMM-Newton pentru a căuta această radiație în razele X.
„În ciuda dificultăților de colectare a fotonilor cu raze X cu o dimensiune de telescop eficientă similară cu dimensiunea unui telescop din curte, am detectat o semnătură clară de gaz fierbinte în cluster”, a spus Alexis Finoguenov de la Institutul Max Planck pentru Fizică Extraterestră.
Combinarea acestor observații diferite în ceea ce privește lungimile de undă invizibile pentru ochiul uman a dus la descoperirea de pionierat a grupului galaxiei la o distanță de 9,6 miliarde de ani-lumină - aproximativ 400 de milioane de ani lumină mai departe în trecut decât cel mai îndepărtat cluster cunoscut.
O analiză a datelor colectate despre galaxiile individuale arată că grupul conține deja o abundență de galaxii evoluate, masive, care s-au format cu aproximativ două miliarde de ani mai devreme. Deoarece procesele dinamice pentru îmbătrânirea galaxiei sunt lente, prezența acestor galaxii necesită asamblarea clusterului prin fuziunea grupărilor galaxice masive, fiecare hrănind galaxia sa dominantă. Prin urmare, clusterul este un laborator ideal pentru studierea evoluției galaxiilor, când universul era doar aproximativ o treime din epoca sa actuală.
Deoarece grupurile de galaxii îndepărtate sunt, de asemenea, trasori importanți ai structurii la scară largă și a fluctuațiilor primordiale ale densității în univers, observații similare în viitor vor duce la informații importante pentru cosmologi. Rezultatele obținute până acum demonstrează că actualele instalații în infraroșu sunt capabile să ofere o analiză detaliată a populațiilor de galaxii îndepărtate și că combinația cu datele cu raze X este un instrument nou și puternic. Prin urmare, echipa continuă căutarea unor grupuri mai îndepărtate.
Sursa: Institutul Max Planck pentru Fizică Extraterestră
