Ένα γαλαξιακό σύμπλεγμα που βρίσκεται περίπου 10,2 δισεκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη ανακαλύφθηκε συνδυάζοντας δεδομένα από το Παρατηρητήριο Ακτίνων Χ Chandra της NASA με οπτικά και υπέρυθρα τηλεσκόπια. Το σύμπλεγμα, JKCS041, είναι το πιο μακρινό σμήνος γαλαξιών που έχει παρατηρηθεί ακόμη και το βλέπουμε σαν το Σύμπαν να ήταν μόλις το ένα τέταρτο της σημερινής του εποχής. Η απόσταση του συμπλέγματος ξεπερνά τον προηγούμενο κάτοχο ρεκόρ κατά περίπου ένα δισεκατομμύριο έτη φωτός.
Τα σμήνη γαλαξιών είναι τα μεγαλύτερα βαρυτικά δεσμευμένα αντικείμενα στο Σύμπαν. Η εύρεση μιας τόσο μεγάλης δομής σε αυτήν την πολύ πρώιμη εποχή μπορεί να αποκαλύψει σημαντικές πληροφορίες για το πώς το Σύμπαν εξελίχθηκε σε αυτό το κρίσιμο στάδιο.
Το JKCS041 βρίσκεται στο χείλος του πότε οι επιστήμονες πιστεύουν ότι τα γαλαξιακά σμήνη μπορούν να υπάρχουν στο πρώιμο Σύμπαν με βάση το πόσο καιρό πρέπει να χρειαστούν για να συγκεντρωθούν. Επομένως, η μελέτη των χαρακτηριστικών του - όπως η σύνθεση, η μάζα και η θερμοκρασία - θα αποκαλύψει περισσότερα για το πώς διαμορφώθηκε το Σύμπαν.
«Αυτό το αντικείμενο βρίσκεται κοντά στο αναμενόμενο όριο απόστασης για ένα σμήνος γαλαξιών», δήλωσε ο Stefano Andreon του Εθνικού Ινστιτούτου Αστροφυσικής (INAF) στο Μιλάνο της Ιταλίας. "Δεν πιστεύουμε ότι η βαρύτητα μπορεί να λειτουργήσει αρκετά γρήγορα για να κάνει σμήνη γαλαξιών πολύ νωρίτερα."
Το JKCS041 εντοπίστηκε αρχικά το 2006 σε μια έρευνα από το Ηνωμένο Βασίλειο Υπέρυθρο Τηλεσκόπιο (UKIRT). Η απόσταση από το σύμπλεγμα καθορίστηκε έπειτα από οπτικές και υπέρυθρες παρατηρήσεις από το UKIRT, το τηλεσκόπιο Καναδά-Γαλλία-Χαβάη στη Χαβάη και το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer της NASA. Οι υπέρυθρες παρατηρήσεις είναι σημαντικές επειδή το οπτικό φως από τους γαλαξίες σε μεγάλες αποστάσεις μετατοπίζεται σε μήκη κύματος υπέρυθρων λόγω της επέκτασης του σύμπαντος.
Τα δεδομένα του Chandra ήταν το τελευταίο - αλλά κρίσιμο - αποδεικτικό στοιχείο, καθώς έδειξαν ότι το JKCS041 ήταν, πράγματι, ένα γνήσιο σμήνος γαλαξιών. Η εκτεταμένη εκπομπή ακτίνων Χ που βλέπει ο Chandra δείχνει ότι έχει εντοπιστεί ζεστό αέριο μεταξύ των γαλαξιών, όπως αναμενόταν για ένα πραγματικό σμήνος γαλαξιών παρά για ένα που έχει παγιδευτεί στην πράξη σχηματισμού.
Επίσης, χωρίς τις παρατηρήσεις ακτίνων Χ, η πιθανότητα παρέμενε ότι αυτό το αντικείμενο θα μπορούσε να ήταν ένα μείγμα διαφορετικών ομάδων γαλαξιών κατά μήκος της οπτικής όψης, ή ενός νήματος, ενός μεγάλου ρεύματος γαλαξιών και αερίου, που βλέπει μπροστά. Η μάζα και η θερμοκρασία του θερμού αερίου που ανιχνεύθηκε εκτιμάται από τις παρατηρήσεις του Chandra αποκλείουν και τις δύο αυτές εναλλακτικές.
Η έκταση και το σχήμα της εκπομπής ακτίνων-Χ, μαζί με την έλλειψη κεντρικής πηγής ραδιοφώνου υποστηρίζουν την πιθανότητα ότι η εκπομπή ακτίνων-Χ προκαλείται από τη διασπορά του κοσμικού φωτός φόντου μικροκυμάτων από σωματίδια που εκπέμπουν ραδιοκύματα.
Δεν είναι ακόμη δυνατό, με την ανίχνευση μόνο ενός εξαιρετικά απομακρυσμένου σμήνους γαλαξιών, να δοκιμαστούν κοσμολογικά μοντέλα, αλλά βρίσκονται σε εξέλιξη αναζητήσεις για την εύρεση άλλων σμήνων γαλαξιών σε ακραίες αποστάσεις.
«Αυτή η ανακάλυψη είναι συναρπαστική επειδή μοιάζει με την εύρεση ενός απολιθωμένου Τυραννόσαυρου Rex που είναι πολύ παλαιότερο από οποιοδήποτε άλλο γνωστό», δήλωσε ο συν-συγγραφέας Ben Maughan, από το Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ στο Ηνωμένο Βασίλειο. «Ένα απολίθωμα μπορεί να ταιριάζει μόνο με την κατανόησή μας για τους δεινόσαυρους, αλλά αν βρείτε πολλά περισσότερα, θα πρέπει να αρχίσετε να ξανασκεφτείτε πώς εξελίχθηκαν οι δεινόσαυροι. Το ίδιο ισχύει και για τα σμήνη γαλαξιών και για την κατανόηση της κοσμολογίας. "
Ο προηγούμενος κάτοχος ρεκόρ για ένα σύμπλεγμα γαλαξιών ήταν 9,2 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά, το XMMXCS J2215.9-1738, που ανακαλύφθηκε από την XMM-Newton της ESA το 2006. Αυτό έσπασε το προηγούμενο ρεκόρ απόστασης μόνο περίπου 0,1 δισεκατομμύρια έτη φωτός, ενώ το JKCS041 ξεπερνά το XMMXCS J2215 .9 περίπου δέκα φορές περισσότερο.
«Αυτό που είναι συναρπαστικό για αυτήν την ανακάλυψη είναι η αστροφυσική που μπορεί να γίνει με λεπτομερείς μελέτες παρακολούθησης», δήλωσε ο Andreon.
Μεταξύ των ερωτήσεων που οι επιστήμονες ελπίζουν να απαντήσουν μελετώντας περαιτέρω το JKCS041 είναι: Πώς είναι η συσσώρευση στοιχείων (όπως ο σίδηρος) σε ένα τόσο νεαρό αντικείμενο; Υπάρχουν ενδείξεις ότι το σύμπλεγμα εξακολουθεί να σχηματίζεται; Η θερμοκρασία και η φωτεινότητα των ακτίνων Χ ενός τέτοιου απομακρυσμένου συμπλέγματος σχετίζονται με τη μάζα του με τον ίδιο απλό τρόπο όπως και για τα κοντινά σμήνη;
Πηγή: EurekAlert
