Σκανάροντας τον ουρανό σε μικροκύματα, η αποστολή του Planck απέκτησε τις πρώτες εικόνες των σμήνων γαλαξιών και βρήκε ένα άγνωστο στο παρελθόν supercluster που είναι ένα από τα μεγαλύτερα αντικείμενα του Σύμπαντος. Το supercluster έχει επίδραση στο Cosmic Microwave Background και οι παρατηρούμενες παραμορφώσεις του φάσματος CMB χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση των διαταραχών πυκνότητας του σύμπαντος, χρησιμοποιώντας αυτό που ονομάζεται φαινόμενο Sunyaev-Zel'dovich (SZE). Αυτή είναι η πρώτη φορά που ένα supercluster ανακαλύφθηκε χρησιμοποιώντας το SZE. Σε μια συνεργατική προσπάθεια, το διαστημικό σκάφος XMM Newton επιβεβαίωσε το εύρημα στις ακτίνες Χ.
Το εφέ Sunyaev-Zel'dovich (SZE) περιγράφει την αλλαγή ενέργειας που βιώνουν τα CMB φωτονία όταν συναντούν ένα γαλαξιακό σύμπλεγμα καθώς ταξιδεύουν προς εμάς, στη διαδικασία αποτυπώνοντας μια ξεχωριστή υπογραφή στο ίδιο το CMB. Το SZE αντιπροσωπεύει ένα μοναδικό εργαλείο για την ανίχνευση συστάδων γαλαξιών, ακόμη και σε υψηλή μετατόπιση. Το Planck έχει τη δυνατότητα να κοιτάξει σε εννέα διαφορετικές συχνότητες μικροκυμάτων (από 30 έως 857 GHz) για να αφαιρέσει όλες τις πηγές μόλυνσης από το CMB, και με την πάροδο του χρόνου, θα προσφέρει αυτό που αναμένεται να είναι η πιο έντονη εικόνα του πρώιμου Σύμπαντος ποτέ.
«Καθώς τα ορυκτά φωτόνια από τη Μεγάλη Έκρηξη διασχίζουν το Σύμπαν, αλληλεπιδρούν με το θέμα που συναντούν: όταν ταξιδεύουν μέσα από ένα σύμπλεγμα γαλαξιών, για παράδειγμα, τα φωτόνια CMB διασκορπίζουν ελεύθερα ηλεκτρόνια που υπάρχουν στο ζεστό αέριο που γεμίζει το σύμπλεγμα». είπε η Nabila Aghanim του Institut d'Astrophysique Spatiale στο Orsay της Γαλλίας, ένα κορυφαίο μέλος της ομάδας επιστημόνων του Planck που ερευνούν συστάδες SZE και δευτερογενείς ανισοτροπίες. "Αυτές οι συγκρούσεις αναδιανέμουν τις συχνότητες των φωτονίων με έναν συγκεκριμένο τρόπο που μας επιτρέπει να απομονώσουμε το παρεμβαλλόμενο σύμπλεγμα από το σήμα CMB."
Δεδομένου ότι τα θερμά ηλεκτρόνια στο σύμπλεγμα είναι πολύ πιο ενεργητικά από τα φωτόνια CMB, οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των δύο συνήθως έχουν ως αποτέλεσμα τα φωτόνια να διασκορπίζονται σε υψηλότερες ενέργειες. Αυτό σημαίνει ότι, όταν κοιτάζουμε το CMB προς την κατεύθυνση ενός σμήνους γαλαξιών, παρατηρείται έλλειμμα φωτονίων χαμηλής ενέργειας και πλεόνασμα πιο ενεργητικών.
Το σήμα SZE από τον πρόσφατα ανακαλυφθέντα supercluster προκύπτει από το άθροισμα του σήματος από τις τρεις μεμονωμένες συστάδες, με πιθανή πρόσθετη συνεισφορά από μια νηματώδη δομή μεταξύ ομάδων. Αυτό παρέχει σημαντικές ενδείξεις για τη διανομή αερίου σε πολύ μεγάλες κλίμακες, η οποία, με τη σειρά της, είναι επίσης σημαντική για την ανίχνευση της υποκείμενης κατανομής της σκοτεινής ύλης.
«Οι παρατηρήσεις του XMM-Newton έδειξαν ότι ένα από τα υποψήφια σμήνη είναι στην πραγματικότητα ένας υπερσύμπλεγμα που αποτελείται από τουλάχιστον τρία μεμονωμένα, ογκώδη σμήνη γαλαξιών, τα οποία δεν μπορούσε να επιλύσει ο Planck από μόνο του», δήλωσε ο Monique Arnaud, ο οποίος ηγείται του ομίλου Planck μετά πηγές με το XMM-Newton.
«Είναι η πρώτη φορά που ένα supercluster ανακαλύφθηκε μέσω του SZE», δήλωσε ο Aghanim. "Αυτή η σημαντική ανακάλυψη ανοίγει ένα ολοκαίνουργιο παράθυρο σε υπερκαυστήρες, ένα που συμπληρώνει τις παρατηρήσεις των μεμονωμένων γαλαξιών σε αυτό."
Τα superclusters είναι μεγάλες ομάδες γαλαξιακών ομάδων και συστάδων, που βρίσκονται στις διασταυρώσεις φύλλων και νημάτων στον κοσμικό κοσμικό ιστό. Καθώς οι συστάδες και τα υπερσυστατικά εντοπίζουν την κατανομή τόσο της φωτεινής όσο και της σκοτεινής ύλης σε όλο το Σύμπαν, η παρατήρησή τους είναι ζωτικής σημασίας για να διερευνηθεί πώς σχηματίστηκαν και εξελίχθηκαν οι κοσμικές δομές.
Η πρώτη έρευνα Planck all-sky ξεκίνησε στα μέσα Αυγούστου 2009 και ολοκληρώθηκε τον Ιούνιο του 2010. Η Planck θα συνεχίσει να συλλέγει δεδομένα μέχρι το τέλος του 2011, κατά τη διάρκεια της οποίας θα ολοκληρωθεί σε τέσσερις σαρώσεις all-sky.
Η ομάδα του Planck αναλύει επί του παρόντος τα δεδομένα από την πρώτη έρευνα all-sky για να εντοπίσει τόσο γνωστά όσο και νέα σμήνη γαλαξιών για τον πρώιμο κατάλογο Sunyaev-Zel'dovich, ο οποίος θα κυκλοφορήσει τον Ιανουάριο του 2011.
Πηγή: ESA
