A Habble nézete a hatalmas galaxis klaszterben, a MACS J0717.5 + 3745-ben. Hitel:
NASA, ESA, Harald Ebeling (a manoai Hawaii Egyetem) és Jean-Paul Kneib (LAM)
Ez év elején a Hubble Űrtávcsövet használó csillagászok képesek voltak azonosítani a sötét anyag vékony fonalát, amely úgy tűnt, hogy összekapcsolja a távoli galaxisok párját. Most találtak egy másik izzószálat, és a tudósok képesek voltak háromdimenziós képet készíteni az izzólámpáról, először, amikor a nehezen felismerhető sötét anyagot ilyen részletesen lehetett mérni. Eredményeik szerint az izzószál nagy tömege van, és a kutatók szerint, ha ezek a mérések reprezentatívak az univerzum többi részén, akkor ezek a szerkezetek az univerzum tömegének több mint felét tartalmazhatják.
Úgy gondolják, hogy a sötét anyag a kezdetektől fogva része volt az univerzumnak, a Big Bang maradványa, amely létrehozta a gerincét az univerzum nagy léptékű struktúrájához.
„A kozmikus web fonaljai rendkívül kiterjedtek és nagyon diffúzak, ami rendkívül nehezen észlelhető, nem is beszélve 3D-s tanulmányozásáról” - mondta Mathilde Jauzac, a franciaországi Marseille laboratóriumából és a déli KwaZulu-Natali Egyetemen. Afrika, a tanulmány vezető szerzője.
A csapat kombinálta a nagy felbontású képeket a hatalmas galaxisfürt MACS J0717.5 + 3745 környékén (vagy röviden a MACS J0717-en) - ez az egyik legismertebb galaxis-klaszter -, és megállapította, hogy az izzószál körülbelül 60 millió fényév távolságra van. a klaszter.
A csapat szerint megfigyeléseik az első közvetlen bepillantást jelentették az állványzat alakjához, amely megadja az Univerzum felépítését. A Hubble-ot, a NAOJ Subaru-távcsövét és a Kanada-Franciaország-Hawaii-távcsövet használták, a spektroszkópiai adatokkal a benne lévő galaxisokról a WM Keck Obszervatóriumból és a Gemini Observatoryból. Ezeknek a megfigyeléseknek a együttes elemzése teljes képet ad az izzóspirál alakjáról, mivel az szétterjed a galaxisfürtből szinte látóvonalunk mentén.
A csapat részletezte a „receptjét” a hatalmas, de diffúz izzószálak tanulmányozására. .
Első összetevő: ígéretes cél. A kozmikus evolúció elméletei azt sugallják, hogy a galaxis klaszterek alakulnak ki, ahol a kozmikus háló filamentumai találkoznak, és a filamentumok lassan az űrlapokba halmozódnak. „A MACS J0717-tel kapcsolatos korábbi munkánkból tudtuk, hogy ez a klaszter aktívan növekszik, és így a kozmikus web részletes tanulmányozásának elsődleges célja” - magyarázza Harald Ebeling (a manoai Hawaii Egyetem, USA) társszerzője, aki vezette azt a csapatot, amely majdnem egy évtizeddel ezelőtt felfedezte a MACS J0717-et.
Második összetevő: fejlett gravitációs lencsés technikák. Albert Einstein híres általános relativitáselmélete szerint a fény útja meghajlik, amikor egy nagy tömegű tárgyakon halad át vagy azok közelében. A kozmikus szövedék nagyrészt sötét anyagból [2] áll, amely nem látható közvetlenül, de tömegük elegendő ahhoz, hogy megvilágítsa a fényt és torzítsa a háttérben lévő galaxisok képeit, a gravitációs lencséknek nevezett eljárás során. A csapat új eszközöket fejlesztett ki a kép torzulásainak tömegtérképké konvertálására.
Harmadik összetevő: Nagy felbontású képek. A gravitációs lencse finom jelenség, és ennek tanulmányozásához részletes képeket kell készíteni. A Hubble megfigyelések lehetővé tették a csoport számára, hogy megvizsgálja a pontos lencse alakját számos lencsés galaxis alakjában. Ez viszont feltárja, hol található a rejtett sötét anyag szál. „A kihívás - magyarázza Jean-Paul Kneib (LAM, Franciaország) társszerzője -„ a klaszter alakjának olyan modelljét találta meg, amely illeszti az összes megfigyelt lencsejellemzőt ”.
Végül: a távolságok és mozgások mérése. A klaszter Hubble megfigyelései a legjobb kétdimenziós térképet adják még egy izzószálnak, de annak alakjának 3D-s megjelenítéséhez további megfigyelésekre van szükség. A színes képek [3], valamint a spektrométerrel [4] mért galaxisok sebessége a Subaru, a CFHT, a WM Keck és a Gemini North távcsövek adatai alapján (mindegyik Mauna Kea-n, Hawaii) lehetővé tette a csapat számára, hogy galaxisok ezreit lokalizálja. az izzószálon belül, és sokuk mozgásának észlelésére.
Készítettünk egy modellt, amely kombinálta a helyzet és a sebesség információit ezekre a galaxisokra, és ez utóbbi feltárta a szálak 3D-s alakját és irányát. Ennek eredményeként a csapat képes volt megmérni ennek a megfoghatatlan szálaknak a valódi tulajdonságait anélkül, hogy a bizonytalanságok és torzítások okoznák a szerkezet két dimenzióba vetítését, amint az ilyen elemzésekben szokásos.
A kapott eredmények eltolják az elméleti munka és a kozmikus háló numerikus szimulációi alapján becsült előrejelzések határait. Legalább 60 millió fényév hosszúsággal a MACS J0717 izzóspirál még csillagászati skálán is extrém. És ha a csoport által mért tömegtartalma reprezentatív lehet az óriás klaszterek közelében lévő szálak esetében, akkor ezek a diffúz kapcsolatok a kozmikus háló csomópontjai között még több tömeget is tartalmazhatnak (sötét anyag formájában), mint az elméleti szakemberek előre jelezték.
További információ ebben az ESA HubbleCast videóban:
Forrás: ESA Hubble
