Dokonano pomiaru masy masywnej młodej gromady galaktyk
Astronomowie przeprowadzili najbardziej szczegółowe jak dotąd badanie niezwykle masywnej, młodej gromady galaktyk. Obraz wykonany na wielu długościach fali pokazuje tę gromadę galaktyk, noszącą nazwę IDCS J1426.5+3508 (w skrócie IDCS J1426), w promieniach rentgenowskich z obserwatorium Chandra, świetle widzialnym z HST i w podczerwieni ze Spitzera.
Ta rzadka gromada galaktyk, znajdująca się w odległości 10 mld lat świetlnych od Ziemi, waży prawie 500 bilionów Słońc. Obiekt ten ma ważne implikacje dla zrozumienia, w jaki sposób te megastruktury tworzyły się i ewoluowały we wczesnym Wszechświecie. Astronomowie zaobserwowali IDCS J1426, gdy Wszechświat miał mniej niż ⅓ obecnego wieku. Jest to najmasywniejsza wykryta gromada galaktyk w tak wczesnym okresie.
Po raz pierwszy odkryta przez teleskop Spitzera w 2012 roku, IDCS J1426 została następnie zaobserwowana przy pomocy teleskopu Hubble’a i Obserwatorium Kecka, aby określić jej odległości. Obserwacje z Combined Array for Millimeter Wave Astronomy (CARMA) wykazały, że była ona niezwykle masywna. Nowe dane z Chandra potwierdzają masę gromady i pokazują, że około 90% jej masy jest w postaci ciemnej materii, tajemniczej substancji, która do tej pory była wykrywana tylko przez jej przyciąganie grawitacyjne normalnej materii złożonej z atomów.
W pobliżu środka gromady, ale nie dokładnie w środku, znajduje się obszar jasnej emisji promieniowania X. Lokalizacja tego „jądra” gazu sugeruje, że gromada stosunkowo niedawno, być może w ciągu ostatnich 500 mln lat, doświadczyła kolizji lub interakcji z innym masywnym układem galaktyk. Spowodowałoby to, że jądro „rozchlapałoby się” jak wino w ruchomym kieliszku i zostałoby przesunięte, jak to wynika z danych Chandra. Taka kolizja nie byłaby zaskakująca, zważywszy na to, że astronomowie obserwują IDCS J1426, gdy Wszechświat miał zaledwie 3,8 mld lat. Naukowcy uważają, że aby ogromna struktura mogła powstać tak szybko, zderzenia z mniejszymi gromadami prawdopodobnie odegrałyby rolę w rozwoju dużej gromady.
Jądro to, chociaż wciąż bardzo gorące, zawiera gaz chłodniejszy niż jego otoczenie. To najodleglejsza gromada galaktyk, w której zaobserwowano takie „chłodne jądro” gazu. Astronomowie uważają, że te chłodne rdzenie są ważne dla zrozumienia tego, jak szybko gorący gaz ochładza się w gromadach, wpływając na tempo narodzin gwiazd. To tempo stygnięcia może zostać spowolnione przez wybuchy znajdującej się w centrum gromady supermasywnej czarnej dziury. Oprócz chłodnego jądra gorący gaz w gromadzie jest niezwykle symetryczny i gładki. Jest to kolejny dowód na to, że IDCS J1426 powstała bardzo szybko we wczesnym Wszechświecie. Pomimo dużej masy i gwałtownej ewolucji tej gromady, jej istnienie stanowi zagrożenie dla standardowego modelu kosmologicznego.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
.jpg)
