A NASA Chandra Röntgenmegfigyelő Intézetéből származó adatok kombinálásával az optikai és infravörös távcsövekkel felfedezték a Földtől körülbelül 10,2 milliárd fényévre elhelyezkedő galaxisfürtöt. A JKCS041 klaszter a legtávolabbi galaxisfürt, amelyet még megfigyeltünk. Úgy látjuk, hogy amikor az Univerzum jelenlegi kora csak körülbelül egynegyede volt. A klaszter távolsága körülbelül egymilliárd fényévvel meghaladja az előző rekordot.
A galaxis klaszterek a legnagyobb gravitációs kapcsolatban álló tárgyak az univerzumban. Ha egy ilyen nagy struktúrát talál meg ebben a nagyon korai korszakban, fontos információkat tárhat fel arról, hogy az Univerzum hogyan fejlődött ebben a kritikus szakaszban.
A JKCS041 azon a szélén van, amikor a tudósok szerint a galaxis klaszterek létezhetnek a korai világegyetemben annak alapján, hogy mennyi időbe telik őket, hogy összeálljanak. Ezért annak tulajdonságainak - például összetételének, tömegének és hőmérsékletének - tanulmányozásával többet megtudhat arról, hogyan alakult az univerzum.
"Ez az objektum közel áll egy galaxisfürtnél várható távolsághatárhoz" - mondta Stefano Andreon, a Nemzeti Asztrofizikai Intézet (INAF), Milánó, Olaszország. "Nem gondoljuk, hogy a gravitáció elég gyorsan működhet ahhoz, hogy a galaxiscsoportok sokkal korábban kialakuljanak."
A JKCS041-et eredetileg 2006-ban fedezték fel az Egyesült Királyság Infravörös Teleszkópjának (UKIRT) felmérése során. A klaszterhez való távolságot ezután az UKIRT, a Hawaii Kanada-Franciaország-Hawaii távcső és a NASA Spitzer űrteleszkópjának optikai és infravörös megfigyelései alapján határoztuk meg. Az infravörös megfigyelések fontosak, mivel a távolságban lévő galaxisok optikai fénye az univerzum tágulása miatt infravörös hullámhosszra tolódik el.
A Chandra-adatok voltak a végső - ám döntő jelentőségű - bizonyítékok, mivel azok azt mutatták, hogy a JKCS041 valóban egy valódi galaxis-klaszter volt. A kiterjesztett röntgenkibocsátás, amelyet Chandra látott, azt mutatja, hogy forró gázt detektáltak a galaxisok között, amint az valódi galaxisfürtnél várható lenne, nem pedig annak, amelyet a képződés során elfogtak.
Röntgen megfigyelések nélkül továbbra is fennmaradt annak a lehetősége, hogy ez a tárgy a látóvonal mentén különféle galaxiscsoportok keveréke, vagy egy izzószál, egy hosszú galaxis és gázáram, elölről nézve. A Chandra megfigyelések alapján becsült forró gáz tömege és hőmérséklete kizárja mindkét alternatívát.
A röntgenkibocsátás mértéke és alakja, valamint a központi rádióforrás hiánya vitatják annak lehetőségét, hogy a röntgenkibocsátást a rádióhullámokat kibocsátó részecskék által a kozmikus mikrohullámú háttérfény szórása okozza.
Csak egy rendkívül távoli galaxiscsoport felismerésével még nem lehetséges tesztelni a kozmológiai modelleket, ám jelenleg folynak a kutatások más galaxiscsoportok megtalálására szélsőséges távolságra.
„Ez a felfedezés izgalmas, mert olyan, mint egy Tyrannosaurus Rex fosszilis anyagot találni, amely sokkal régebbi, mint bármely más ismert” - mondta Ben Maughan, a társszerző, az Egyesült Királyság Bristol Egyeteméről. Az egyik fosszilis talán beleillik a dinoszauruszok megértésébe, de ha még sok mindent megtalál, akkor újra kell gondolkodnia, hogyan fejlődtek a dinoszauruszok. Ugyanez vonatkozik a galaxis klaszterekre és a kozmológia megértésére. "
A galaxis klaszter előző rekordja 9,2 milliárd fényév távolságra volt, az XMMXCS J2215.9-1738, amelyet az ESA 2006-ban fedezte fel az XMM-Newton. .9 kb. Tízszeresére.
"A felfedezés izgalmas az asztrofizika, amelyet részletes nyomon követési tanulmányokkal lehet elvégezni" - mondta Andreon.
A JKCS041 további tanulmányozásával a tudósok arra várnak választ, hogy a következő kérdésekben milyenek legyenek az elemek (például vas) felépítése, mint egy ilyen fiatal tárgyban? Vannak-e jelek arra, hogy a klaszter még mindig kialakul? Egy ilyen távoli klaszter hőmérséklete és röntgenfényessége ugyanolyan egyszerű módon vonatkozik-e a tömegére, mint a közeli klaszterek esetében?
Forrás: EurekAlert
