A Tejút 100 és 120 ezer fényév közötti távolságot mér, amely olyan távolság, amely képzelőerővel szemben áll. De a galaxiscsoportok, amelyek több száz-ezer galaxist foglalnak magukban, és közös gravitációs vonzás alatt rekednek, több tízmillió fényévet fedhetnek le.
Ezek a hatalmas klaszterek összetett kölcsönhatást jelentenek az ütköző galaxisok és a sötét anyag között. Lehetetlennek tűnik pontosan leképezni. Most azonban a NASA / ESA Hubble Űrtávcsövet használó csillagászok egy nemzetközi csapata pontosan ezt tette - pontosan leképezte egy 4,5 milliárd fényév távolságra lévő MCS J0416.1–2403 nevű galaxiscsoportot.
„Bár már több mint húsz éve tudjuk, hogyan kell egy klaszter tömegét erős lencsékkel térképezni, hosszú időbe telik, hogy olyan távcsöveket kapjunk, amelyek elég mély és éles megfigyeléseket tudnak tenni, és hogy modelleink elég kifinomultakká váljanak számunkra. olyan soha nem bonyolult rendszert kell feltérképezni, mint az MCS J0416.1–2403 ”- mondta Jean-Paul Kneib társszerző a sajtóközleményben.
A tömeg mennyiségének és eloszlásának mérése távoli tárgyakon belül rendkívül nehéz lehet. Különösen akkor, ha az univerzumban az összes anyag háromnegyede sötét anyag, amelyet közvetlenül nem lehet megnézni, mivel nem bocsát ki vagy tükröz semmilyen fényt. Csak a gravitáció kölcsönhatásában áll.
De szerencsére nagy anyagcsomók vetemednek és torzítják a körülöttük lévő téridő szövetét. Mint a lencsék, úgy tűnik, hogy nagyítják és hajlítják a távoli tárgyaktól eljutó fényt.
Ez a gravitációs lencsének nevezett hatás csak ritkán látható, és csak a legnagyobb távcsövek észlelhetők. Még a galaxisfürtök is, hatalmas méretük ellenére, minimális gravitációs hatást gyakorolnak környezetükre. Leginkább gyenge lencséket okoznak, és még távolabbi források csak kissé elliptikusnak tűnnek az égen.
Ha azonban a klaszter és a távoli objektum igazítása megfelelő, a hatások jelentősek lehetnek. A háttér-galaxisok megvilágosíthatók és gyűrűkké és fénysávokká alakíthatók, amelyek ugyanazon a képen többször megjelennek. Ez az erős lencsének nevezett hatás segített a csillagászoknak a tömeg eloszlását leképezni az MCS J0416.1–2403-ban.
"Az adatok mélysége lehetővé teszi, hogy nagyon halvány tárgyakat láthassunk, és lehetővé tette számunkra, hogy valaha erősebben lencsés galaxisokat azonosítsunk," - mondta Dr. Jauzac vezető szerző. „Annak ellenére, hogy az erős lencse nagyítja a háttér galaxisokat, még mindig nagyon messze vannak és nagyon halványak. Ezen adatok mélysége azt jelenti, hogy hihetetlenül távoli háttérgalaxikákat tudunk azonosítani. Most már több mint négyszeresen tudunk erősen lencsés galaxist a klaszterben, mint korábban.
A Hubble fejlett felmérési kamerájával a csillagászok 51 új multiplikált galaxist azonosítottak a klaszter körül, megnégyszerezve a korábbi felmérésekben talált számot. Ez a hatás lehetővé tette Jauzacnak és kollégáinak, hogy kiszámítsák a látható és sötét anyag eloszlását a klaszterben, és elkészítsék a tömegének nagyon korlátozott térképét.
A klaszter teljes tömege a Nap tömegének 160 trilliószorosa, a bizonytalanság 0,5%. Ez a legpontosabb térkép, amelyet valaha készítettek.
Jauzac és munkatársai azonban nem tervezik itt megállni. A galaxisfürt még pontosabb képének tartalmaznia kell a gyenge lencsék méréseit is. Tehát a csapat folytatja a klaszter tanulmányozását ultramély Hubble képalkotás segítségével.
Földi megfigyelőközpontokat fognak használni a galaxisok spektrumában bekövetkező bármilyen eltolódás mérésére, és ezért megfigyelik a klaszter tartalmának sebességét. Az összes mérés kombinálása nem csak tovább javítja a részleteket, hanem 3D-s modellt nyújt a klaszterben lévő galaxisokról is, megvilágítva annak történetét és fejlődését.
Ezt a munkát elfogadták a Havi értesítések a királyi csillagászatról és online elérhető.
