2011.03.11. - Távolságrekorder galaxishalmazt azonosítottak

Földi és űrteleszkópok összehangolt munkájának eredményeként azonosították az eddigi legtávolabbi galaxishalmazt, melyet abban az állapotában látunk, amikor a Világegyetem kora a mainak mindössze negyede volt.

A galaxishalmazok a Világegyetem legnagyobb, gravitáció által összetartott struktúrái. Az elképzelések szerint méretük az idővel nő, így a fiatal Univerzumban nem nagyon várható nagy tömegű halmazok megjelenése. Bár a csillagászok egyre több távoli galaxishalmazt fedeznek fel, ezek a kialakulás fázisában lévő fiatal objektumoknak tűnnek. Ezért meglepetés a CL J1449+0856 katalógusjelű halmaz, mivel nagy távolsága, következésképpen fiatal kora ellenére Raphael Gobat (CEA, Paris), az eredményt jegyző kutatócsoport vezetője szerint galaxisai egyáltalán nem a várakozásnak megfelelően néznek ki, inkább a Világegyetem közelebbi tartományainak öregebb galaxisaira hasonlítanak.

A kutatócsoport a halmazt az ESO VLT távcsőegyüttesének VIMOS és FORS2 műszereivel mérte, hogy meghatározzák a korábban már a Spitzer űrteleszkóppal is észlelt nagyon halvány, CL J1449+0856 jelzéssel ellátott vörös foltcsoport elemei közül néhánynak a távolságát. Ezek egyrészt azért tűnnek vörösnek, mert valószínűleg főként idős csillagok alkotják őket, másrészt a Világegyetem expanziója miatt is vörösödött a fényük, így mire az hozzánk ért, hullámhossza már az infravörös tartományba tolódott el. Az objektum távolságát a vöröseltolódása alapján határozták meg, ezt pedig úgy kapták, hogy színképét közeli galaxishalmazokéval vetették össze. A CL J1449+0856 vöröseltolódása ez alapján z = 2,07-nek adódott, ami azt is jelenti egyben, hogy abban az állapotában látjuk, amikor az Univerzum kora a mainak körülbelül negyede volt, azaz az Ősrobbanás után mintegy 3 milliárd évvel.

A CL J1449+0856 katalógusjelű galaxishalmaznak a Hubble Űrteleszkóp NICMOS (Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer) műszerével rögzített képe, melyre a területről a VLT és a Subaru teleszkópokkal készített felvételeket montírozták. A képen a legtöbb objektum távoli, halvány galaxis. A CL J1449+0856 tagjai a kép középső területén látható vörös foltok.
[NASA, ESA, R. Gobat (Laboratoire AIM-Paris-Saclay, CEA/DSM-CNRS-Université Paris Diderot)]

Miután Gobat és munkatársai meghatározták a CL J1449+0856 távolságát, a Hubble és a Spitzer űrteleszkóppal, illetve a VLT-vel alaposabban megvizsgálták a halmaz egyes galaxisait is. Ennek eredményeként azt találták, hogy a galaxisok legtöbbjében nem folyik jelentős csillagkeletkezés, azok olyan csillagokból állnak, melyek kora már legalább 1 milliárd év, azaz a tömegében a legközelebbi galaxishalmazhoz, a Virgo halmazhoz hasonlító objektum már egyáltalán nem fiatal. Ezt támasztják alá az ESA XMM-Newton röntgenteleszkópjával végzett mérések is, amelyek alapján kimutatható a galaxishalmazokban a tagok közötti űrt kitöltő, a halmaz centruma felé sűrűsödő, de egyébként híg, nagyon forró gáz jelenléte. Ilyen gáz csak a saját gravitációja által erősen összetartott idősebb halmazokban van, a fiataloknak egész egyszerűen még nem volt elég ideje, hogy összegyűjtésék azt.

Gobat konklúziója szerint ha további észlelések során sok ilyen távoli, de idős halmazt sikerül detektálni, akkor az a korai Világegyetemre vonatkozó mai elképzeléseink revíziójának szükségességét is felvetheti.

Az eredményeket részletező szakcikk az Astronomy & Astrophysics c. folyóiratban jelent meg.

Forrás:

• eso1108 - Science Release