Подобно локации из «Звездных войн», это галактическое скопление далеко-далеко и имеет свои истоки давным-давно. Это колоссальные 9,6 миллиардов световых лет, и рентгеновские и инфракрасные наблюдения показывают, что в скоплении находятся преимущественно старые массивные галактики. Это означает, что галактики образовались, когда Вселенная была еще очень молода, поэтому обнаружение этого скопления и возможность увидеть его дает новую информацию не только о ранней эволюции галактики, но и об истории Вселенной в целом.
Международная группа астрономов из Института внеземной физики им. Макса Планка, Токийского университета и Университета Киото открыла этот кластер с помощью телескопа Subaru вместе с космической обсерваторией XMM-Newton для наблюдения на разных длинах волн.
Используя многообъектную инфракрасную камеру и спектрометр (MOIRCS) на телескопе Subaru, команда смогла посмотреть в ближнем инфракрасном диапазоне волн, где галактики являются наиболее яркими.
«Прибор MOIRCS обладает чрезвычайно мощными возможностями измерения расстояний до галактик. Это то, что сделало возможным наше непростое наблюдение », - сказал Масаюки Танака из Токийского университета. «Хотя мы подтвердили только несколько массивных галактик на этом расстоянии, есть убедительные доказательства того, что скопление является реальным, гравитационно связанным скоплением».
Как и контурная карта, стрелки на изображении выше указывают галактики, которые, вероятно, расположены на одинаковом расстоянии, сгруппированы вокруг центра изображения. Контуры указывают на рентгеновское излучение кластера. Галактики с подтвержденными измерениями расстояний в 9,6 миллиардов световых лет обведены. Сочетание обнаружения рентгеновских лучей и сбора массивных галактик однозначно доказывает, что это действительно гравитационно связанное скопление.
То, что отдельные галактики действительно удерживаются вместе под действием силы тяжести, подтверждается наблюдениями в совершенно другом режиме длин волн: вещество между галактиками в скоплениях нагревается до экстремальных температур и излучает свет на гораздо более коротких длинах волн, чем видимый человеческому глазу. Поэтому команда использовала космическую обсерваторию XMM-Newton для поиска этого излучения в рентгеновских лучах.
«Несмотря на трудности сбора рентгеновских фотонов с небольшим эффективным размером телескопа, аналогичным размеру телескопа на заднем дворе, мы обнаружили четкую сигнатуру горячего газа в скоплении», - сказал Алексис Финогуенов из Института инопланетной физики им. Макса Планка.
Комбинация этих различных наблюдений в невидимых для человеческого глаза длинах волн привела к первопроходцу открытия скопления галактик на расстоянии 9,6 миллиардов световых лет - примерно на 400 миллионов световых лет дальше от прошлого, чем ранее самый отдаленный из известных кластеров.
Анализ данных, собранных об отдельных галактиках, показывает, что в скоплении уже содержится множество эволюционирующих массивных галактик, которые образовались около двух миллиардов лет назад. Поскольку динамические процессы старения галактик происходят медленно, присутствие этих галактик требует сборки кластеров путем слияния массивных групп галактик, каждая из которых питает свою доминирующую галактику. Таким образом, кластер является идеальной лабораторией для изучения эволюции галактик, когда Вселенная составляла лишь треть своего нынешнего возраста.
Поскольку отдаленные скопления галактик также являются важными индикаторами крупномасштабной структуры и первичных флуктуаций плотности во Вселенной, подобные наблюдения в будущем приведут к важной информации для космологов. Полученные к настоящему моменту результаты показывают, что современные объекты ближнего инфракрасного диапазона способны обеспечить детальный анализ популяций далеких галактик и что комбинация с рентгеновскими данными является мощным новым инструментом. Поэтому команда продолжает поиск более отдаленных кластеров.
Источник: Институт внеземной физики Макса Планка
