Noin 10,2 miljardin valovuoden päässä maapallosta sijaitseva galaksiklusteri on löydetty yhdistämällä NASA: n Chandra-röntgen observatorion tiedot optisiin ja infrapunakaukoputkeihin. Klusteri, JKCS041, on kauimpana havaittu galaksiklusteri, ja näemme sen silloin, kun maailmankaikkeus oli vain noin neljännes nykyisestä ikästään. Klusterin etäisyys voittaa edellisen ennätysmiehen noin miljardilla valovuonna.
Galaktiklusterit ovat maailmankaikkeuden suurimpia painovoimaisesti sidottuja esineitä. Löytämällä niin suuri rakenne tällä hyvin varhaisella aikakaudella voi paljastaa tärkeätä tietoa siitä, kuinka maailmankaikkeus kehittyi tässä ratkaisevassa vaiheessa.
JKCS041 on partaalla, kun tutkijat ajattelevat, että galaksiklusterit voivat olla varhaisessa maailmankaikkeudessa perustuen siihen, kuinka kauan heidän pitäisi kestää heidän kokoonpanonsa. Siksi sen ominaisuuksien - kuten koostumuksen, massan ja lämpötilan - tutkiminen paljastaa enemmän kuinka maailmankaikkeus muotoutui.
"Tämä esine on lähellä galaksiklusterin odotettavissa olevaa etäisyysrajaa", sanoi Stefano Andreon kansallisesta astrofysiikan instituutista (INAF) Milanosta, Italia. "Emme usko, että painovoima voi toimia riittävän nopeasti, jotta galaksiklusterit muodostuisivat paljon aikaisemmin."
JKCS041 havaittiin alun perin vuonna 2006 Yhdistyneen kuningaskunnan infrapunateleskoopin (UKIRT) tutkimuksessa. Etäisyys klusteriin määritettiin sitten optisista ja infrapunahavainnoista UKIRT: ltä, Kanadan, Ranskan ja Havaijin teleskoopilta Havaijilla ja NASA: n Spitzer-avaruusteleskoopista. Infrapunahavainnot ovat tärkeitä, koska suurten etäisyyksien galakseista tuleva optinen valo siirtyy infrapuna-aallonpituuksiin maailmankaikkeuden laajenemisen vuoksi.
Chandran tiedot olivat lopullinen - mutta ratkaiseva - todiste, koska ne osoittivat, että JKCS041 oli todellakin aito galaktiklusteri. Chandran näkemä laajennettu röntgensäteily osoittaa, että galaksien välillä on havaittu kuumaa kaasua, kuten odotettiin todelliselle galaksiklusterille sen sijaan, että se olisi kiinni muodostustoiminnassa.
Lisäksi ilman röntgenhavaintoja pysyi mahdollisuus, että tämä esine olisi voinut olla sekoitus eri galaksiryhmiä näkölinjaa pitkin tai filamentti, pitkä galaksien ja kaasuvirta edestä katsottuna. Chandran havaintojen perusteella havaittu kuuman kaasun massa ja lämpötila sulkevat pois molemmat vaihtoehdot.
Röntgensäteilyn säteilyn laajuus ja muoto, samoin kuin keskitetyn radiolähteen puute, kiistävät sen mahdollisuuden, että röntgensäteily johtuu kosmisen mikroaaltotaustavalon sironnasta radioaaltoja säteilevien hiukkasten avulla.
Kosmologisia malleja ei ole vielä mahdollista testata havaitsemalla vain yksi erittäin kaukana oleva galaksiklusteri, mutta etsitään parhaillaan löytääksemme muita galaksiryhmiä äärimmäisiltä etäisyyksiltä.
"Tämä löytö on jännittävä, koska se on kuin Tyrannosaurus Rexin fossiilin löytäminen, joka on paljon vanhempi kuin mikään muu tunnettu", sanoi avustaja Ben Maughan, Iso-Britannian Bristolin yliopistosta. ”Yksi fossiili saattaa vain sovittaa dinosaurusten ymmärrykseemme, mutta jos löysit paljon enemmän, joudut aloittamaan miettiään, kuinka dinosaurukset kehittyivät. Sama pätee galaksi-klustereihin ja ymmärrykseemme kosmologiasta. ”
Edellinen galaktiklusterin ennätyshaltija oli 9,2 miljardia valovuotta päässä, XMMXCS J2215.9-1738, jonka ESAn XMM-Newton löysi vuonna 2006. Tämä ylitti aikaisemman etäisyysennätys vain noin 0,1 miljardia valovuotta, kun taas JKCS041 ylitti XMMXCS J2215 .9 noin kymmenen kertaa enemmän.
"Mielenkiintoista tässä löytössä on astrofysiikka, joka voidaan tehdä yksityiskohtaisilla seurantatutkimuksilla", Andreon sanoi.
Kysymyksiin, joita tutkijat haluavat käsitellä tutkimalla JKCS041: ää, ovat seuraavat: Millaisia elementtejä (kuten rautaa) kerääntyy kuten niin nuoressa esineessä? Onko merkkejä siitä, että klusteri on vielä muodostumassa? Ovatko tällaisen kaukaisen klusterin lämpötila ja röntgenvalon kirkkaus suhteessa sen massaan samalla tavalla kuin läheisten klustereiden suhteen?
Lähde: EurekAlert
