Shluk galaxií vzdálený asi 10,2 miliardy světelných let od Země byl objeven kombinací dat z rentgenové observatoře Chandra NASA s optickými a infračervenými dalekohledy. Klastr, JKCS041, je dosud nejvzdálenější galaktický klastr, který jsme dosud pozorovali, a vidíme to, jako by vesmír byl jen asi čtvrtina současného věku. Vzdálenost klastru bije předchozího držitele rekordu asi o miliardu světelných let.
Shluky galaxií jsou největší gravitačně vázané objekty ve vesmíru. Nalezení takové velké struktury v této velmi rané epochě může odhalit důležité informace o vývoji vesmíru v této klíčové fázi.
JKCS041 je na pokraji doby, kdy si vědci myslí, že v ranném vesmíru mohou existovat klastry galaxií založené na tom, jak dlouho by jim mělo trvat, než se shromáždí. Studium jeho charakteristik - jako složení, hmota a teplota - proto odhalí více o tom, jak se vesmír formoval.
"Tento objekt se blíží hranici vzdálenosti očekávané pro klastr galaxií," řekl Stefano Andreon z Národního ústavu pro astrofyziku (INAF) v Miláně v Itálii. "Nemyslíme si, že gravitace může pracovat dostatečně rychle, aby se shluky galaxií dostaly mnohem dříve."
JKCS041 byl původně detekován v roce 2006 v průzkumu z britského infračerveného dalekohledu (UKIRT). Vzdálenost ke shluku byla poté určena optickými a infračervenými pozorováními z UKIRT, dalekohledu Kanada-Francie-Havaj na Havaji a Spitzerova vesmírného dalekohledu NASA. Infračervená pozorování jsou důležitá, protože optické světlo z galaxií na velké vzdálenosti je kvůli expanzi vesmíru přeměněno na infračervené vlnové délky.
Data z Chandry byla posledním - ale rozhodujícím - důkazem, protože ukázaly, že JKCS041 byl skutečně skutečný cluster galaxií. Prodloužená rentgenová emise, kterou pozorovala Chandra, ukazuje, že mezi galaxiemi byl detekován horký plyn, jak bylo očekáváno pro skutečný cluster galaxií, než ten, který byl zachycen při formování.
Rovněž bez rentgenových pozorování zůstala možnost, že tento objekt mohl být směsí různých skupin galaxií podél linie pohledu, nebo vlákno, dlouhý proud galaxií a plynu, při pohledu zepředu. Hmotnost a teplota detekovaného horkého plynu odhadovaná z pozorování Chandra vylučují obě tyto alternativy.
Rozsah a tvar rentgenové emise spolu s nedostatkem centrálního rádiového zdroje argumentují proti možnosti, že rentgenová emise je způsobena rozptylem kosmického mikrovlnného světla v pozadí částicemi emitujícími radiové vlny.
Dosud není možné, s detekcí pouze jednoho extrémně vzdáleného clusteru galaxií, vyzkoušet kosmologické modely, ale probíhají hledání, jak najít další galaktické shluky v extrémních vzdálenostech.
"Tento objev je vzrušující, protože je to jako najít fosilii Tyrannosaurus Rex, která je mnohem starší než jakákoli jiná známá," řekl spoluautor Ben Maughan z University of Bristol ve Velké Británii. "Jedna zkamenělina by mohla zapadnout do našeho chápání dinosaurů, ale pokud jste našli mnohem víc, museli byste začít přehodnocovat vývoj dinosaurů." Totéž platí pro klastry galaxií a naše chápání kosmologie. “
Předchozí držitel rekordu pro klastr galaxií byl vzdálený 9,2 miliardy světelných let, XMMXCS J2215.9-1738, objevený ESA XMM-Newton v roce 2006. Tím se zlomil předchozí rekord vzdálenosti o pouhých 0,1 miliardy světelných let, zatímco JKCS041 překonal XMMXCS J2215 .9 asi desetkrát.
„Na tomto objevu je vzrušující astrofyzika, kterou lze provést pomocí podrobných následných studií,“ řekl Andreon.
Mezi otázky, na které vědci doufají, že se budou dále zabývat dalším studiem JKCS041, jsou: Jaké je vytváření prvků (jako je železo) jako v takovém mladém objektu? Existují náznaky, že se klastr stále formuje? Vztahuje se teplota a jas rentgenového záření takového vzdáleného shluku na jeho hmotnost stejným jednoduchým způsobem jako u blízkých shluků?
Zdroj: EurekAlert
