Бачити - це вірити, за винятком випадків, коли ви не вірите тому, що бачите. Астрономи за допомогою космічного телескопа НАСА Хаббл знайшли дивовижну дугу світла за надзвичайно масивним скупченням галактик, що знаходиться на відстані 10 мільярдів світлових років від нас. Галактичне угруповання, виявлене космічним телескопом НАСА Spitzer, спостерігалося в такому вигляді, як він існував, коли Всесвіт становив приблизно чверть свого нинішнього віку в 13,7 мільярдів років.
Гігантська дуга — це розтягнута форма більш віддаленої галактики, світло якої спотворюється потужною гравітацією скупчення монстра, ефект називається гравітаційним лінзуванням. Біда в тому, що дуги не повинно існувати.
«Коли я вперше побачив це, я продовжував дивитися на нього, думаючи, що воно зникне», — сказав керівник дослідження Ентоні Гонсалес з Університету Флориди в Гейнсвіллі, до команди якого входять дослідники з Лабораторії реактивного руху NASA, Пасадена, Каліфорнія. Статистичний аналіз, дуги повинні бути вкрай рідкісними на такій відстані. У цю ранню епоху очікується, що за скупченням не буде достатньо яскравих галактик, щоб їх можна було побачити, навіть якщо вони були «лінзовані» або спотворені скупченням. Інша проблема полягає в тому, що скупчення галактик стають менш масивними, чим далі ви йдете назад у часі. Тому важче знайти скупчення з достатньою масою, щоб стати гарною лінзою для гравітаційного вигинання світла від далекої галактики».
Скупчення галактик - це сукупність сотень і тисяч галактик, пов'язаних разом гравітацією. Вони є найбільш масивними структурами у нашому Всесвіті. Астрономи часто вивчають скупчення галактик, щоб шукати за ними далекі, збільшені галактики, які інакше були б занадто тьмяними, щоб побачити їх у телескопи. Багато таких галактик із гравітаційною лінзою було знайдено за скупченнями галактик ближче до Землі.
Сюрпризом у цьому спостереженні Хаббла є помічення галактики, об’єктив якої надзвичайно віддалений скупчення. Названий IDCS J1426.5+3508, скупчення є наймасовішим, знайденим у ту епоху, вагою до 500 трильйонів сонць. Воно в 5-10 разів більше, ніж інші скупчення, знайдені на такому ранньому етапі історії Всесвіту. Команда помітила скупчення під час пошуку за допомогою космічного телескопа НАСА Spitzer у поєднанні з архівними оптичними зображеннями, зробленими в рамках дослідження глибокого широкого поля Національної оптичної астрономічної обсерваторії в Національній обсерваторії Кітт-Пік, Тусон, штат Аризона. Об’єднані зображення дозволили їм побачити скупчення у вигляді групи дуже червоних галактик, що вказує на те, що вони далеко.
Ця унікальна система є найвіддаленішим скупченням, яке, як відомо, «вміщує» гігантську дугу з гравітаційною лінзою. Знаходження цієї стародавньої гравітаційної дуги може дати розуміння того, як у перші моменти після Великого вибуху були створені умови для зростання величезних скупчень у ранньому Всесвіті.
Дугу було помічено на оптичних зображеннях скупчення, зроблених у 2010 році розширеною камерою Hubble для оглядів. Інфрачервоні можливості Wide Field Camera 3 від Hubble допомогли забезпечити точну відстань, підтвердивши, що це одне з найвіддаленіших скупчень, які ще були виявлені.
Коли астрономи визначили відстань до скупчення, вони використали Хаббл, радіотелескоп Combined Array for Research in Millimeter-wave Astronomy (CARMA) і рентгенівську обсерваторію NASA Chandra, щоб незалежно показати, що галактичне угруповання надзвичайно масивне.
«Шанс знайти таке гігантське скупчення у Всесвіті був менше одного відсотка на невеликій території, яку ми досліджували», — сказав член команди Марк Бродвін з Університету Міссурі-Канзас-Сіті. «Він ділиться еволюційним шляхом з деякими з найбільш масивних скупчень, які ми бачимо сьогодні, включаючи скупчення Кома та нещодавно відкрите скупчення Ель-Гордо».
Аналіз дуги показав, що лінзований об’єкт є галактикою, що утворює зірки, яка існувала від 10 до 13 мільярдів років тому. Команда сподівається знову використовувати Хаббл, щоб отримати точнішу відстань до галактики з лінзами.
Результати команди описані в трьох статтях, які з’являться в Інтернеті сьогодні і будуть опубліковані у випуску The Astrophysical Journal від 10 липня 2012 року. Гонсалес є першим автором однієї з статей; Бродвін, на іншому; і Адам Стенфорд з Каліфорнійського університету в Девісі, на третьому. Деніел Стерн і Пітер Айзенхардт з JPL є співавторами всіх трьох статей.
Підпис до головного зображення:Ці зображення, зроблені космічним телескопом НАСА Хаббл, показують дугу синього світла за надзвичайно масивним скупченням галактик, що знаходиться на відстані 10 мільярдів світлових років від нас. Зображення: NASA/ESA/Університет Флориди, Гейнсвілл/Університет Міссурі-Канзас-Сіті/UC Davis
