Skannattaen taivasta mikroaallot, Planck-operaatio on saanut ensimmäiset kuvat galaksiklusterista ja löytänyt aiemmin tuntemattoman superklusterin, joka on yksi maailmankaikkeuden suurimmista esineistä. Yliklasterilla on vaikutus kosmisen mikroaaltotaustaan, ja havaittuja CMB-spektrin vääristymiä käytetään havaitsemaan maailmankaikkeuden tiheyshäiriöt käyttämällä Sunyaev – Zel’dovich-ilmiötä (SZE). Tämä on ensimmäinen kerta, kun superklusteri on löydetty SZE: n avulla. Yhteistyössä XMM Newton -alusta on vahvistanut röntgenkuvat.
Sunyaev-Zel'dovich Effect (SZE) -tehoste kuvaa energian muutosta, jonka CMB-fotonit kokevat kohdatessaan galaksiklusteria, kun he matkustavat kohti meitä. Prosessissa maalataan erottuva allekirjoitus itse CMB: hen. SZE edustaa ainutlaatuista työkalua galaksiklusterien havaitsemiseksi, jopa suuressa punaisessa siirtymässä. Planck pystyy etsimään yhdeksää erilaista mikroaaltotaajuutta (30 - 857 GHz) poistamaan kaikki epäpuhtauksien lähteet CMB: stä, ja antaa ajan myötä sen, minkä toivotaan olevan aikaisimman maailmankaikkeuden terävin kuva.
"Kun ison paineen fossiiliset fotonit ylittävät maailmankaikkeuden, ne ovat vuorovaikutuksessa kohtaamansa asian kanssa: esimerkiksi matkustettaessa galaksiklusterin läpi, CMB-fotonit hajottavat vapaat elektronit läsnä kuumassa kaasussa, joka klusterin täyttää," sanoi Nabila Aghanim Institut d'Astrophysique Spatialesta Orsayssa, Ranskassa, johtava jäsen Planckin tutkijoiden ryhmässä, joka tutkii SZE-klustereita ja sekundaarisia anisotroopioita. "Nämä törmäykset jakavat fotonien taajuudet tietyllä tavalla, joka antaa meille mahdollisuuden eristää väliintulo klusterin CMB-signaalista."
Koska klusterin kuumat elektronit ovat paljon energisiä kuin CMB-fotonit, näiden kahden välinen vuorovaikutus johtaa tyypillisesti fotonien hajaantumiseen korkeampiin energioihin. Tämä tarkoittaa, että kun tarkastellaan CMB: tä galaksiklusterin suuntaan, havaitaan alhaisen energian fotonien alijäämä ja energiatehokkaampien ylijäämä.
Äskettäin löydetyn superklusterin SZE-signaali syntyy kolmen yksittäisen klusterin signaalin summasta mahdollisen lisäpanostuksen kanssa klusterien välisestä filamenttirakenteesta. Tämä tarjoaa tärkeitä johtolankoja kaasun jakautumisesta erittäin suurissa mittakaavoissa, mikä on puolestaan ratkaisevaa myös tumman aineen taustalla olevan jakauman jäljittämiselle.
"XMM-Newtonin havainnot ovat osoittaneet, että yksi ehdokasklustereista on itse asiassa superklusteri, joka koostuu vähintään kolmesta yksittäisestä, massiivisesta galaksiklusterista, joita Planck yksinään ei olisi pystynyt ratkaisemaan", sanoi Monique Arnaud, joka johtaa Planck-ryhmää seuraa jopa lähteitä XMM-Newtonilla.
"Tämä on ensimmäinen kerta, kun SZE: n kautta on löydetty superklusteri", sanoi Aghanim. "Tämä tärkeä löytö avaa aivan uuden ikkunan superklustereihin, joka täydentää niiden yksittäisten galaksien havaintoja."
Yläluokat ovat suuria galaksiryhmien ja klustereiden kokoonpanoja, jotka sijaitsevat levyjen ja filamenttien leikkauspisteissä viisaassa kosmisessa verkossa. Koska klusterit ja superklusterit seuraavat sekä valoisan että tumman aineen jakautumista maailmankaikkeudessa, niiden havainnointi on ratkaisevan tärkeää kosmeettisten rakenteiden muodostumisen ja kehittymisen koettamiseksi.
Ensimmäinen Planckin all sky -kysely aloitettiin elokuun puolivälissä 2009 ja valmistui kesäkuussa 2010. Planck jatkaa tietojen keräämistä vuoden 2011 loppuun saakka. Tänä aikana se suorittaa yli neljä all sky -hakua.
Planck-ryhmä analysoi parhaillaan ensimmäisen all sky -kyselyn tietoja tunnistaakseen sekä tunnetut että uudet galaktiklusterit varhaisessa Sunyaev-Zel’dovich-luettelossa, joka julkaistaan tammikuussa 2011.
Lähde: ESA
