Un grup de galaxii situat la aproximativ 10,2 miliarde de ani lumină de Pământ a fost descoperit prin combinarea datelor de la Observatorul de raze X Chandra al NASA cu telescoape optice și infraroșii. Clusterul, JKCS041, este cel mai îndepărtat grup de galaxii observat încă și îl vedem ca atunci când Universul avea doar aproximativ un sfert din vârsta sa actuală. Distanța clusterului depășește deținătorul record anterior cu aproximativ un miliard de ani-lumină.
Clusterele de galaxie sunt cele mai mari obiecte legate gravitațional din Univers. Găsirea unei structuri atât de mari în această epocă foarte timpurie poate dezvălui informații importante despre cum a evoluat Universul în această etapă crucială.
JKCS041 este la un moment dat când oamenii de știință cred că grupurile de galaxii pot exista în Universul timpuriu, pe baza cât timp ar trebui să le asambleze. Prin urmare, studierea caracteristicilor sale - cum ar fi compoziția, masa și temperatura - va dezvălui mai multe despre modul în care Universul a luat forma.
„Acest obiect este aproape de limita de distanță preconizată pentru un grup de galaxii”, a spus Stefano Andreon de la Institutul Național de Astrofizică (INAF) din Milano, Italia. „Nu credem că gravitația poate funcționa suficient de rapid pentru a face grupări de galaxii mult mai devreme.”
JKCS041 a fost detectat inițial în 2006 într-un sondaj realizat de Telescopul infraroșu din Marea Britanie (UKIRT). Distanța până la cluster a fost determinată apoi din observațiile optice și infraroșii de la UKIRT, telescopul Canada-Franța-Hawaii din Hawaii și Telescopul spațial Spitzer al NASA. Observațiile în infraroșu sunt importante deoarece lumina optică de la galaxii la distanțe mari este schimbată în lungimi de undă infraroșie din cauza expansiunii universului.
Datele Chandra au fost dovada finală, dar crucială, întrucât au arătat că JKCS041 a fost, într-adevăr, un adevărat grup de galaxii. Emisia extinsă de raze X văzută de Chandra arată că a fost detectat gaz fierbinte între galaxii, așa cum era de așteptat pentru un adevărat grup de galaxii, mai degrabă decât unul care a fost prins în actul formării.
De asemenea, fără observațiile cu raze X, a rămas posibilitatea ca acest obiect să fi fost un amestec de diferite grupuri de galaxii de-a lungul liniei de vedere, sau un filament, un lung șir de galaxii și gaze, privit în față. Masa și temperatura gazelor fierbinți detectate estimate din observațiile Chandra exclud ambele alternative.
Mărimea și forma emisiilor de raze X, împreună cu lipsa unei surse radio centrale argumentează posibilitatea ca emisia de raze X să fie cauzată de împrăștierea luminii de fundal cosmice de microunde de particule care emit unde radio.
Încă nu este posibil, cu detectarea unui singur grup de galaxii extrem de îndepărtate, de a testa modele cosmologice, însă sunt efectuate căutări pentru a găsi alte grupări de galaxii la distanțe extreme.
„Această descoperire este interesantă, deoarece este ca și cum ai găsi o fosilă Tyrannosaurus Rex, care este mult mai veche decât oricare alt cunoscut”, a declarat coautorul Ben Maughan, de la Universitatea din Bristol din Regatul Unit. „O fosilă s-ar putea potrivi doar cu înțelegerea noastră despre dinozauri, dar dacă ați găsi multe altele, va trebui să începeți să vă gândiți cum au evoluat dinozaurii. Același lucru este valabil și pentru grupurile de galaxii și pentru înțelegerea cosmologiei noastre. ”
Anterior deținător de înregistrări pentru un grup galaxie se afla la 9,2 miliarde de ani lumină, XMMXCS J2215.9-1738, descoperit de XMM-Newton de la ESA în 2006. Aceasta a înregistrat recordul de distanță anterior cu doar 0,1 miliarde de ani lumină, în timp ce JKCS041 depășește XMMXCS J2215 .9 de aproximativ zece ori că.
„Ceea ce este interesant pentru această descoperire este astrofizica care poate fi făcută cu studii detaliate de urmărire”, a spus Andreon.
Printre întrebările pe care oamenii de știință speră să le abordeze studiind în continuare JKCS041 sunt: Cum este acumularea de elemente (cum ar fi fierul) ca la un obiect atât de tânăr? Există semne că clusterul încă se formează? Temperatura și luminozitatea razelor X ale unui cluster atât de îndepărtat se referă la masa sa în același mod simplu ca și în cazul grupurilor din apropiere?
Sursa: EurekAlert
