A szörnyeteg galaxishalmaz a legnagyobb a korai univerzumban

IDCS Galaktikus Klaszter 1426

Ez a kép az IDCS 1426 hatalmas galaktikus halmazról egyesíti a NASA három nagy távcsövének adatait. A röntgensugarak középpontján kívüli magja kék-fehérben látható a klaszter közepe közelében, és Chandra rögzítette. A Hubble űrtávcső látható fénye zöld, a Spitzer infravörös fénye pedig pirosan látható. (Kép jóváírása: NASA, ESA és M. Brodwin (Missouri Egyetem))





KISSIMMEE, Fla. ─ A korai világegyetem legnagyobb tömegű galaxisgyűjteményét észlelték. Bár nem a valaha talált legnagyobb galaxisgyűjtemény, a rekordot tartja a korai univerzum legnagyobb csoportjaként, és meglepően öregnek tűnik.

„A valaha látott struktúrák közül ez a világegyetem első 4 milliárd évének legnagyobb tömege” - mondta Mark Brodwin, a Kansas City -i Missouri Egyetem csillagászának egy sajtótájékoztatóján, amelyen a felfedezést itt mutatták be. az Amerikai Csillagászati ​​Társaság 47. éves ülése. Brodwin vezette azt a csapatot, amely azonosította a fejlett ősi galaxishalmazot.

- Ennek összhangban kell lennie a megfigyelhető univerzum legnagyobb klaszterével. [ Az Univerzum története és szerkezete képekben ]



Egy fiatal szörnyeteg

Galaxishalmazok galaxisok gyűjteményei, amelyek a csillagok és az egyes galaxisok felépítése után keletkeztek. A gravitáció galaxisok százezreit köti össze olyan nagy gyűjteményekben, amelyek torzíthatják a tér-idő szövetét. A jelenlegi felfogás szerint a hatalmas tárgyak kialakulásához több milliárd évre van szükség.

2012-ben a tudósok a NASA Spitzer űrteleszkópját használták az IDCS 1426 galaktikus halmaz mérésére, amely körülbelül 10 milliárd fényévre van a Földtől. Mivel a fény teljes évet vesz igénybe 1 fényév távolság megtételéhez, ez azt jelenti, hogy a csillagászok képesek tanulmányozni a halmazot, ahogyan az megjelent, amikor az univerzum mindössze 3,8 milliárd éves volt. [Kapcsolódó: Hány éves az univerzum?]

Az első becslések azt sugallták, hogy az IDCS 1426 hatalmas tömeget tartalmaz jelentős távolságban, de nem volt meggyőző. Brodwin és munkatársai úgy döntöttek, hogy a NASA Hubble űrteleszkópját, a Keck-obszervatóriumot és a Chandra röntgen-megfigyelőközpontot használják a klaszter tömegének mérésére, három különböző módszerrel.



Hubble és Keck optikai fényben tanulmányozták az IDCS 1426 szabványt. Mivel klaszterek hajlítják a téridőt , gyakran használják őket természetes nagyítóként a klaszter mögötti tárgyak megfigyelésére a gravitációs lencse néven ismert folyamatban. Egy masszívabb halmaz nagyobb gravitációs erőt eredményez, amely erősebben hajlítja a fényt; megfigyelve, hogy a fény hogyan mozog a fürt körül, a tudósok kiszámíthatják súlyát.

Ugyanakkor Chandra a röntgen hullámhosszon vizsgálta az objektumot. Minél masszívabb egy galaxishalmaz, annál jobban összenyomódik és felmelegszik a benne lévő gáz, ami több röntgensugarat eredményez. A röntgensugarak megfigyelésével a tudósok kiszámíthatták a halmaz tömegét.

Mindhárom megfigyelés egymástól 250 trilliószor nagyobb tömeget szolgáltatott, mint a Nap tömege, vagy 1000 -szer nagyobb, mint a Tejút.



Az IDCS 1426 nem az univerzum legnagyobb tömegű galaxishalmaza. Ezt a megkülönböztetést egy hatalmas halmaz tartja, amely mindössze 7 milliárd fényévre fekszik a Földtől. Informálisan „El Gordo” néven ismert a tetemes fürt a Nap tömegének hatalmas, három négyzetmilliárdszorosát érinti (ez 3 után 15 nulla, vagyis ezer millió millió). Brodwin szerint azonban a klaszter jó úton halad, hogy ilyen nagyra nőjön.

„Statisztikailag az El Gordo elődje” - mondta.

Újabb 3 milliárd év elteltével az ősi gyűjteménynek meglehetősen közel kell lennie a nagyobb klaszterhez.

A kutatás az Astrophysical Journal folyóiratban jelenik meg, bár a tanulmány előnyomata elérhető az Arxiv.org oldalon .

Lassuló mag

Az IDCS 1426 hatalmas tömege a a világegyetem életének korai szakaszában nem ez az egyetlen jele szokatlan fejlődésének. A tömege tanulmányozása mellett Chandra a távoli halmaz szívének hőmérsékletét is megvizsgálta, és meglepő dolgot talált.

A galaktikus halmaz magja egy aktív hely, ahol a tárgyak mozognak és egymásba ütköznek. Ez a folyamatos tevékenység melegen tartja a magot a klaszter korai élettartama alatt. Amint azonban a dolgok lelassulnak, a magban lévő állapotok elkezdenek ellazulni, és a központ röntgensugarak formájában energiát szabadít fel, ami miatt a központ lassan lehűl.

Chandra fényes csomó röntgensugarat fedezett fel az IDCS 1426 közepén, amelyek meglepően hűvösek voltak. Valójában ez az első „hűvös mag” klaszter ilyen korai életkorban az univerzumban. A klaszter hűvös szíve még több bizonyítékot szolgáltat a kialakulására az univerzum korai életében.

'A hűvös mag egy fejlett klaszter tulajdonsága' - mondta Brodwin.

Egy ütközés növelhette a fiatal klaszter kialakulását. A hűvös mag nem az IDCS 1426 közepén fekszik, hanem néhány százezer fényévnyire az egyik oldalon.

'Amikor egy másik csoport vagy klaszter eléri, a hűvös mag úgy borul, mint a bor a pohár alján' - mondta Brodwin.

- Végül a központ felé rendeződik, de még nem.

Mindezek előrehaladott kort sugallnak a klaszter számára, amely meglepetésként érte az univerzum életének korai szakaszában.

'A klaszter legalább egymilliárd évesnek tűnik' - mondta Brodwin.

'Valószínűleg 2-3 milliárd évvel korábban kezdett kialakulni, ami nagyon korai egy ilyen méretű dologhoz.'

Kövesse Nola Taylor Redd -t a Twitteren @NolaTRedd vagy Google+ . Kövess minket @Spacedotcom , Facebook vagy Google+ . Eredetileg közzétéve guesswhozoo.com .