Z pomocą teleskopów Subaru, Keck i Gemini międzynarodowy zespół astronomów odkrył zbiór 12 pradawnych galaktyk, które istniały około 13 miliardów lat temu. Jest to najstarsza gromada galaktyk, jaką kiedykolwiek zaobserwowano.
Jedna z tych 12 galaktyk to wielki obiekt znany jako Himiko, który został odkryty już dziesięć lat temu przez Teleskop Subaru i nazwany tak na cześć królowej starożytnej Japonii. Odkrycie to sugeruje, że duże struktury, takie jak wczesne gromady galaktyk, istniały już wtedy, gdy Wszechświat liczył sobie zaledwie około 800 milionów lat, co stanowi 6 procent jego obecnego wieku!
We współczesnym Wszechświecie obserwowane gromady galaktyk mogą składać się z setek poszczególnych obiektów, ale sposób ich tworzenia jest wciąż nie do końca dobrze poznany. Aby zrozumieć złożone procesy powstawania gromad, astronomowie szukają więc ich potencjalnych progenitorów w „starożytnym” Wszechświecie. Odkryta teraz protogromada to gęsty układ, złożony z kilkudziesięciu galaktyk bardzo wczesnego Wszechświata, który na tym etapie wciąż rósł, stając się powoli klasyczną gromadą galaktyk, jakie widzimy dziś.
Yuichi Harikane z Narodowego Obserwatorium Astronomicznego w Japonii, który kierował zespołem odpowiedzialnym za to odkrycie, uważa że protogromada stanowi rzadko spotykany układ o wyjątkowo wysokiej gęstości. Niełatwo jest znaleźć takie obiekty. Aby było to możliwe, naukowcy wykorzystali szerokie pole widzenia Teleskopu Subaru, który był w stanie zmapować odpowiednio duży obszar nieba.
Na mapie Wszechświata wykonanej z pomocą Teleskopu Subaru zespół odkrył obiecującego kandydata na poszukiwaną protogromadę – obiekt o oznaczeniu z66OD, w którym galaktyki okazały się być 15 razy bardziej skoncentrowane niż zazwyczaj obserwuje się to w tej konkretnej epoce w dziejach kosmosu. Zespół przeprowadził następnie jego obserwacje spektroskopowe za pomocą teleskopu Gemini North. Potwierdzono tam obecność 12 galaktyk, które istniały aż 13 miliardów lat temu, co czyni odkrycie najwcześniejszą z dotychczas zaobserwowanych gromad.
Na wykresie: Trójwymiarowa mapa galaktyk uzyskana w badaniach. Czarne punkty wskazują położenia galaktyk, a niebieski kolor oznacza ich zwiększoną gęstość. Czerwona strzałka wskazuje najodleglejszą z wykrytych protogalaktyk. Źródło: NAOJ/Harikane et al.
Co ciekawe, jedna z 12 galaktyk w z66OD to olbrzymia galaktyka otoczona gazem, znana jako Himiko i już wcześniej zauważona przez Teleskop Subaru w roku 2009. Ale galaktyka ta, wbrew oczekiwaniom naukowców, nie leży wcale w centrum tej dawnej gromady, a raczej na krawędzi, w odległości 500 milionów lat świetlnych od jej środka.
Jak na ironię, mitologiczna królowa Himiko również mieszkała w klasztorze, z dala od swojego ludu – podsumowuje Masami Ouchi, członek zespołu, który odkrył Himiko w 2009 roku. Nadal nie wiadomo, dlaczego Himiko nie znajduje się w centrum gromady. Wyniki te będą kluczowe dla lepszego zrozumienia związku pomiędzy gromadami a masywnymi galaktykami.
Źródło: Subaru Telescope, NAOJ, The University of Tokyo
Opracowanie: Elżbieta Kuligowska
Czytaj więcej:
Oryginalna publikacja naukowa:
- „SILVERRUSH. VIII. Spectroscopic Identifications of Early Large Scale Structures with Protoclusters Over 200 Mpc at z~6-7: Strong Associations of Dusty Star-Forming Galaxies” Yuichi Harikane et al., wrzesień 2019, „The Astrophysical Journal”
- Subaru Telescope Discovers the Most Distant Protocluster of Galaxies (Subaru Telescope April 23, 2012 Press Release)
- Mysterious Space Blob Discovered at Cosmic Dawn (Subaru Telescope April 22, 2009 Press Release)
Na zdjęciu: Najdalsza protogromada galaktyk znaleziona przez teleskop Subaru. Niebieskie cieniowanie pokazuje jej zasięg, a kolor – wyraźnie niebieski – oznacza większą gęstość galaktyk w gromadzie. Czerwone obiekty w powiększonych ujęciach to 12 znalezionych w niej galaktyk. Ilustracja obejmuje kwadratowe pole widzenia o wielkości 24 minut łuku (co odpowiada 198 milionom lat świetlnych na każdej z krawędzi, przy odległości rzędu 13 miliardów lat świetlnych). Każda powiększona wstawka ma 16 sekund kątowych (co odpowiada 2,2 milionom lat świetlnych). Źródło: NAOJ/Harikane et al.
