Linnutee mõõdab 100–120 tuhat valgusaastat - see on kujutlusvõimet trotsiv vahemaa. Kuid galaktikate klastrid, mis koosnevad sadadest kuni tuhandetest galaktikatest, mis tiirutavad kollektiivse gravitatsioonilise tõmbe all, võivad hõlmata kümneid miljoneid valgusaastaid.
Need massilised klastrid on põimitavate galaktikate ja tumeaine keeruline koosmõju. Neid tundub võimatu täpselt kaardistada. Kuid nüüd on NASA / ESA Hubble'i kosmoseteleskoopi kasutav rahvusvaheline astronoomide meeskond teinud just seda - täpselt kaardistanud 4,5 miljardi valgusaasta kaugusel asuva galaktikaparve, mille nimeks on MCS J0416.1–2403.
“Ehkki oleme juba rohkem kui kakskümmend aastat teadnud, kuidas klastri massi tugeva läätse abil kaardistada, on vaja kaua aega, et saada teleskoobid, mis võimaldavad teha piisavalt sügavaid ja teravaid vaatlusi, ning selleks, et meie mudelid muutuksid meie jaoks piisavalt keerukateks. kaardistada sellise enneolematu detailiga süsteem, mis on nii keeruline kui MCS J0416.1–2403, ”ütles kaasautor Jean-Paul Kneib pressiteates.
Massi koguse ja jaotuse mõõtmine kaugetes objektides võib olla äärmiselt keeruline. Eriti kui kolmveerand kogu Universumi ainest on tume aine, mida ei saa otseselt näha, kuna see ei kiirga ega peegelda ühtegi valgust. See interakteerub ainult raskusjõu mõjul.
Kuid õnneks väänavad suured mateeria tükid ja moonutavad nende ümber oleva aegruumi kangast. Nagu läätsed, näivad nad võimendavat ja painutavat valgust, mis liigub neist kaugematest objektidest mööda.
See gravitatsiooniläätsedena tuntud efekt on nähtav ainult harvadel juhtudel ja seda saavad märgata vaid suurimad teleskoobid. Isegi galaktikaparved, hoolimata nende massilisest suurusest, põhjustavad nende ümbrusele minimaalset gravitatsioonilist mõju. Enamasti põhjustavad need nõrka läätse, muutes veelgi kaugemad allikad taevalaotuses vaid pisut elliptilisteks.
Kui klastri ja kauge objekti joondamine on õige, võivad efektid olla märkimisväärsed. Taustagalaktikaid saab nii heledamaks muuta kui ka muuta rõngasteks ja valguskaarideks, ilmudes samal pildil mitu korda. Just see efekt, tuntud kui tugev lääts, aitas astronoomidel kaardistada massijaotus MCS J0416.1–2403.
"Andmete põhjalikkus võimaldab meil näha väga nõrku objekte ja võimaldab meil tuvastada tugevamini läätsega galaktikaid kui kunagi varem," ütles juhtautor dr Jauzac. “Ehkki tugev lääts suurendab taustgalaktikaid, on nad siiski väga kaugel ja väga nõrgad. Nende andmete sügavus tähendab, et suudame tuvastada uskumatult kaugeid galaktikaid. Nüüd teame klastris rohkem kui neli korda rohkem läätsega galaktikaid kui varem. “
Kasutades Hubble'i uuringute jaoks ette nähtud täpsemat kaamerat, tuvastasid astronoomid klastri ümber 51 uut korrutatud kujutisega galaktikat, mis neljakordistus varasemates uuringutes leiduva arvuga. See efekt on võimaldanud Jauzacil ja tema kolleegidel arvutada klastris nähtava ja tumeda aine jaotuse ning koostada selle massist väga piiratud kaardi.
Kogumass klastris on 160 triljonit korda suurem kui Päikese mass, mõõtemääramatusega 0,5%. See on kõige täpsem kaart, mis eales toodetud.
Jauzac ja tema kolleegid ei plaani siin peatuda. Veel täpsem pilt galaktikaparvest peab sisaldama mõõtmisi ka nõrga objektiivi korral. Nii et meeskond jätkab klastri uurimist, kasutades ultra-sügavat Hubble'i kujutist.
Nad kasutavad ka maapealseid vaatluskeskusi, et mõõta galaktikate spektri kõikumisi ja märgiksid seetõttu klastri sisu kiirust. Kõigi mõõtmiste ühendamine mitte ainult ei muuda detaile veelgi paremaks, vaid pakub ka klastris asuvate galaktikate 3D-mudeli, valgustades selle ajalugu ja arengut.
See töö on aktsepteeritud avaldamiseks Kuu teated kuningliku astronoomia kohta ja on saadaval veebis.
