Odkryto największą znaną gromadę galaktyk we wczesnym Wszechświecie

Badanie, prowadzone przez naukowców z Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) za pomocą OSIRIS, instrumentu znajdującego się na Gran Telescopio Canarias (GTC), wykazało najgęściej zaludnioną gromadę galaktyk powstającą w pierwotnym Wszechświecie. Naukowcy przewidują, że ta struktura, która znajduje się w odległości 12,5 mld lat świetlnych od nas, ewoluuje, stając się gromadą podobną do gromady w Pannie, sąsiadki Grupy Lokalnej Galaktyk, do której należy Droga Mleczna. Badanie zostało opublikowane w specjalistycznym czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).

Gromady galaktyk to grupy galaktyk, które trzymają się razem pod wpływem grawitacji. Aby zrozumieć ewolucję tych „galaktycznych miast”, naukowcy poszukują formujących się struktur, tak zwanych protogromad galaktyk, we wczesnym Wszechświecie.

W 2012 roku międzynarodowy zespół astronomów dokonał dokładnego określenia odległości galaktyki HDF850.1, znanej jako jedna z galaktyk o największym tempie powstawania gwiazd w obserwowalnym Wszechświecie. Ku swemu zaskoczeniu naukowcy odkryli również, że ta galaktyka, będąca jednym z najlepiej zbadanych regionów na niebie, znanym jako Głębokie Pole Hubble’a (ang. Hubble Deep Field/GOODS-North), jest częścią grupy około tuzina protogalaktyk, które powstały podczas pierwszego miliarda lat kosmicznej historii. Przed jej odkryciem znana była tylko jedna podobna pierwotna grupa.

Teraz, dzięki nowym badaniom przy użyciu instrumentu OSIRIS znajdującego się na GTC, zespół wykazał, że jest to jeden z najgęściej zaludnionych regionów w pierwotnym Wszechświecie, w którym znajdują się galaktyki, i po raz pierwszy przeprowadził szczegółowe badanie właściwości fizycznych tego układu. „Co zaskakujące, odkryliśmy, że wszyscy członkowie badanej do tej pory gromady, około dwóch tuzinów, to galaktyki, w których procesy gwiazdotwórcze przebiegają normalnie, a galaktyka centralna zdaje się dominować w produkcji gwiazd w tej strukturze” – wyjaśnia Rosa Calvi, pierwsza autorka artykułu.

Świadkowie niemowlęctwa Wszechświata lokalnego
Ostatnie badania pokazują, że ta formująca się gromada galaktyk składa się z różnych komponentów lub „stref” z różnicami w ich ewolucji. Astronomowie przewidują, że struktura ta będzie się zmieniać stopniowo, aż stanie się gromadą galaktyk podobną do tej w Pannie, centralnym regionie o tej samej nazwie, w którym znajduje się Grupa Lokalna Galaktyk, do której należy Droga Mleczna. „Widzimy to miasto w budowie dokładnie tak, jak było 12,5 mld lat temu, gdy Wszechświat miał mniej niż 10% swojego obecnego wieku, więc widzimy dzieciństwo gromady galaktyk typowe dla lokalnego Wszechświata” – zauważa Helmut Dannerbauer, współautor artykułu.

Odległość zmierzona do tych źródeł doskonale zgadza się z przewidywaniami opartymi na obserwacjach fotometrycznych wykonanych wcześniej na GTC przez Pablo Arrabal Haro, który opracował metodę selekcji galaktyk z normalnym tempem formowania się gwiazd, opartą na badaniu fotometrycznym SHARDS (Survey for High-z Absorption Red and Dead Sources), dużym programie ESO przeprowadzonym przez GTC.

Program SHARDS prowadził Pablo Pérez-González, badacz z Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA) oraz autor artykułu. Jak wyjaśnia Pérez-González: „dokładne zmierzenie tego, jak te struktury się formują, szczególnie na początku Wszechświata, nie jest łatwe i potrzebujemy wyjątkowych danych, takich jak te, które przyjmujemy z teleskopu GTC w ramach projektów SHARDS i SHARDS Frontier Fields, pozwalających nam określić odległości do galaktyk i między galaktykami na krańcach Wszechświata, z nigdy wcześniej nieosiągalną precyzją.”

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
IAC

Vega

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *