Astronomowie odkryli najstarszą dotąd gromadę galaktyk
W ramach badań finansowanych przez UE astronomowie odkryli najbardziej odległą i najstarszą z poznanych dotąd gromadę galaktyk oraz zmierzyli jej odległość od Ziemi. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Astronomy and Physics. Było ono współfinansowane ze środków projektu UPGAL ("Poznanie fizycznych mechanizmów tworzenia się galaktyk i ich rozwoju przy wysokim poczerwienieniu"). Projekt ten otrzymał wsparcie w wysokości prawie 940 000 euro w ramach programu Ideas, stanowiącego część unijnego Siódmego Programu Ramowego (7PR). Gromady galaktyk są największymi elementami we wszechświecie, które istnieją dzięki sile grawitacji. W normalnych warunkach podlegają one starzeniu. Jednak gromada dostrzeżona przez zespół astronomów wykazuje godne uwagi oznaki stadium dojrzałości, co stanowi rzadkość w przypadku gromad galaktyk we wczesnej fazie istnienia wszechświata. Poprzednio zaobserwowano bardziej odległe gromady, które jednak dopiero powstawały, nie były więc przykładami układów w stadium dojrzałości. Światło pochodzące z omawianej gromady galaktyk potrzebowało długiego czasu, by dotrzeć do Ziemi. Umożliwiło to astronomom obserwację gromady z okresu, w którym wszechświat liczył sobie 3 miliardy lat, co stanowi mniej niż 1/4 jego obecnego wieku. Wyniki pokazały także, że zaobserwowana gromada galaktyk wygląda bardzo podobnie do gromad istniejących obecnie. Główne parametry świadczące o wieku gromady galaktyk to skład należących do niej gwiazd oraz sposób przechwytywania gazów. Odkrycia wskazały, że większość galaktyk wchodzących w skład gromady zawiera gwiazdy w wieku około miliarda lat, a nie takie, które dopiero się tworzą. Świadczy to o dojrzałości gromady, którą można zaklasyfikować jako podobną do Drogi Mlecznej lub gromady w Pannie. Ponadto gromada emituje promieniowanie rentgenowskie, które z pewnością pochodzi z obłoku rozrzedzonego gazu o wysokiej temperaturze, wypełniającego przestrzeń międzygalaktyczną. Największe stężenie tego gazu występuje w centrum gromady. Fakt utrzymywania się gromady dzięki własnej grawitacji stanowi kolejną oznakę dojrzałości - młodsze gromady nie istnieją przez wystarczająco długi czas, aby mogły przechwycić w ten sposób gorący gaz. "Te nowe odkrycia dowodzą, że gromady w stadium dojrzałości istniały już wtedy, gdy wiek wszechświata wynosił mniej niż 1/4 jego obecnego wieku" - powiedział Raphael Gobat, naukowiec z francuskiego Laboratoire AIM-Paris-Saclay. "Zgodnie z obecną wiedzą takie gromady występują niezmiernie rzadko, mieliśmy więc szczęście, że udało się nam ją zaobserwować". Do identyfikacji gromady naukowcy zastosowali zespół teleskopów znajdujących się zarówno na powierzchni Ziemi, jak i w przestrzeni kosmicznej - był wśród nich należący do organizacji Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) teleskop VLT, umieszczony na pustyni Atakama w Chile. Po raz pierwszy osobliwy obłok bladoczerwonych obiektów został dostrzeżony za pomocą orbitującego wokół Słońca kosmicznego teleskopu Spitzera. "Natknęliśmy się na tę galaktykę przypadkowo: obiekt ten zwrócił naszą uwagę, ponieważ w porównaniu z otaczającymi go strukturami odcień jego czerwieni wydawał się głębszy, a jego gęstość większa" - stwierdził Emanuele Daddi, także pracujący w Laboratoire AIM-Paris-Saclay. Następnie za pomocą teleskopu VLT dokonano pomiaru odległości dzielących Ziemię od tych tajemniczych obiektów. Po określeniu odległości przeprowadzono analizę elementów składowych zaobserwowanych galaktyk z zastosowaniem kosmicznego teleskopu Hubblea agencji NASA i ESA (Europejska Agencja Kosmiczna) oraz teleskopów naziemnych. Ustalenie, czym naprawdę są te obiekty, zajęło kilka lat, jednak w przyszłości obserwatoria wykorzystujące promieniowanie rentgenowskie będą mogły w sposób rutynowy znajdować i badać podobne gromady oraz odkrywać szczegóły ich budowy. Według zespołu znalezienie większej liczby takich gromad galaktyk wiązałoby się z konsekwencjami dla szeroko akceptowanej teorii dotyczącej procesu kształtowania się ciał niebieskich. "Dzięki temu odkryciu po raz pierwszy pokazano, że dojrzałe gromady istniały we wczesnym wszechświecie oraz że możemy je obserwować" - powiedział dr Gobat. "Jednak tylko czas pozwoli zdefiniować, co tak naprawdę kryje się pod pojęciami "młody" czy "stary" i jakie jest znaczenie tych pojęć w szerszym kontekście kosmologicznym". Program Ideas 7PR jest oparty na badaniach i ma na celu wsparcie działań w zakresie pionierskich badań prowadzonych we wszystkich dziedzinach wiedzy przez niezależne zespoły konkurujące ze sobą na poziomie europejskim. Projekty są finansowane na podstawie ofert przedstawianych przez naukowców z sektora prywatnego i publicznego dotyczących wybranych przez nich zagadnień. Oferty są oceniane wyłącznie w oparciu o ich jakość, opiniowaną z kolei przez środowisko naukowe.Więcej informacji: Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO): http://www.eso.org Europejska Agencja Kosmiczna (ESA): http://www.esa.int Astronomy and Astrophysics: http://www.aanda.org/
Kraje
Francja