Астрономы нашли самый далекий зародыш сверхскопления галактик
Астрономы обнаружили зародыш сверхскопления галактик, существовавший, когда Вселенной было всего 2,1 млрд лет. Его трехмерная карта показала, как из отдельных сгущений вещества складывалась огромная космическая структура.
Источник: CTIO/NOIRLab/DOE/NSF/AURA Image Processing: T.A. Rector (NSF NOIRLab), M. Zamani & D. de Martin (NSF NOIRLab) На этом снимке запечатлено недавно открытое протоскопление галактик, получившее название COSMOS-z3.1-A. Протоскопление - это разрозненное скопление галактик, которое однажды объединится в стабильное "скопление из скоплений’ галактик. COSMOS-z3.1-A, который был обнаружен, когда Вселенной было всего 2,1 миллиарда лет, является самым ранним и самым удаленным протоскоплением из когда-либо обнаруженных, и может похвастаться впечатляющей массой, в 5000 раз превышающей массу галактики Млечный Путь. COSMOS-z3.1-A был обнаружен с использованием данных, полученных в ходе исследования узкополосных изображений ODIN с разрешением сто градусов 2 DECam. Эта съемка проводится с помощью камеры темной энергии производства Министерства энергетики США (DECam), установленной на 4-метровом телескопе NSF имени Виктора М. Бланко в Межамериканской обсерватории Серро-Тололо (CTIO) в Чили, в рамках программы NSF NOIRLab. Элементы прото-сверхскопления трудно разглядеть на этом снимке из-за их обширного распределения на фоне скопления людей. Посмотрите на эту версию изображения с комментариями, чтобы увидеть элементы COSMOS-z3.1-A. Смотрите анимированную 3D-модель COSMOS-z3.1-A здесь.
МОСКВА, 10 сентября. /Новости науки/. Астрономы обнаружили в ранней Вселенной рекордно далекий предшественник сверхскопления галактик. Об открытии, описанном в журнале The Astrophysical Journal, сообщила лаборатория NOIRLab.
Объект COSMOS-z3.1-A ученые видят таким, каким он был, когда возраст Вселенной составлял всего 2,1 млрд лет. По оценке, приведенной в сообщении лаборатории, его масса примерно в 5 тыс. раз больше массы Млечного Пути. Это не отдельное формирующееся скопление галактик, а предшественник целой системы таких скоплений. Его изучение помогает понять, как в молодой Вселенной возникали крупнейшие космические структуры.
Открытие сделали благодаря обзору неба ODIN. Наблюдения проводили с помощью 570-мегапиксельной камеры DECam на четырехметровом телескопе имени Виктора Бланко в Чили. За три года камера потратила более ста ночей на съемку обширных участков неба. Среди 150 обнаруженных далеких предшественников скоплений исследователи выбрали для подробного изучения два комплекса — COSMOS-z3.1-A и COSMOS-z3.1-C, в которых галактики располагались особенно плотно.
Однако снимки показывали лишь положение галактик на небесной сфере. Чтобы восстановить их расположение в пространстве, ученым понадобились расстояния до них. Для этого команда дополнила изображения измерениями спектров — распределения света по длинам волн. Основную часть этих данных получили с помощью инструмента DESI в Аризоне, способного одновременно наблюдать до 5 тыс. галактик. Дополнительные измерения провели на телескопах Gemini South в Чили и Keck II на Гавайях.
Как уточняется в научной статье, трехмерная реконструкция выявила в COSMOS-z3.1-A десять отдельных участков повышенной плотности галактик, а в COSMOS-z3.1-C — четыре. Оба комплекса оказались вытянутыми, неоднородными и состоящими из нескольких сгущений. От их плотных центральных областей отходят протяженные «хвосты». Авторы предполагают, что это нити космической паутины, по которым вещество поступает в растущие скопления.
Расчеты также позволили оценить дальнейшую судьбу этих структур. По прогнозу исследователей, суммарная масса скоплений, которые сформируются в каждом из двух комплексов, превысит массу скопления Волос Вероники. При этом речь идет о расчетах эволюции по наблюдаемому состоянию объектов, а не о прямом наблюдении их превращения в зрелые системы.
Полученная картина согласуется с представлением о том, что крупные структуры Вселенной вырастают из меньших: под действием гравитации отдельные сгущения вещества сближаются и объединяются. Именно следы такого роста ученые видят в неоднородном строении изученных комплексов. Ранее астрономы обнаружили другой предшественник сверхскопления — Гиперион, но его наблюдают на более позднем этапе истории Вселенной. COSMOS-z3.1-A позволяет заглянуть в еще более раннюю эпоху формирования подобных систем.
Объект COSMOS-z3.1-A ученые видят таким, каким он был, когда возраст Вселенной составлял всего 2,1 млрд лет. По оценке, приведенной в сообщении лаборатории, его масса примерно в 5 тыс. раз больше массы Млечного Пути. Это не отдельное формирующееся скопление галактик, а предшественник целой системы таких скоплений. Его изучение помогает понять, как в молодой Вселенной возникали крупнейшие космические структуры.
Открытие сделали благодаря обзору неба ODIN. Наблюдения проводили с помощью 570-мегапиксельной камеры DECam на четырехметровом телескопе имени Виктора Бланко в Чили. За три года камера потратила более ста ночей на съемку обширных участков неба. Среди 150 обнаруженных далеких предшественников скоплений исследователи выбрали для подробного изучения два комплекса — COSMOS-z3.1-A и COSMOS-z3.1-C, в которых галактики располагались особенно плотно.
Однако снимки показывали лишь положение галактик на небесной сфере. Чтобы восстановить их расположение в пространстве, ученым понадобились расстояния до них. Для этого команда дополнила изображения измерениями спектров — распределения света по длинам волн. Основную часть этих данных получили с помощью инструмента DESI в Аризоне, способного одновременно наблюдать до 5 тыс. галактик. Дополнительные измерения провели на телескопах Gemini South в Чили и Keck II на Гавайях.
Как уточняется в научной статье, трехмерная реконструкция выявила в COSMOS-z3.1-A десять отдельных участков повышенной плотности галактик, а в COSMOS-z3.1-C — четыре. Оба комплекса оказались вытянутыми, неоднородными и состоящими из нескольких сгущений. От их плотных центральных областей отходят протяженные «хвосты». Авторы предполагают, что это нити космической паутины, по которым вещество поступает в растущие скопления.
Расчеты также позволили оценить дальнейшую судьбу этих структур. По прогнозу исследователей, суммарная масса скоплений, которые сформируются в каждом из двух комплексов, превысит массу скопления Волос Вероники. При этом речь идет о расчетах эволюции по наблюдаемому состоянию объектов, а не о прямом наблюдении их превращения в зрелые системы.
Полученная картина согласуется с представлением о том, что крупные структуры Вселенной вырастают из меньших: под действием гравитации отдельные сгущения вещества сближаются и объединяются. Именно следы такого роста ученые видят в неоднородном строении изученных комплексов. Ранее астрономы обнаружили другой предшественник сверхскопления — Гиперион, но его наблюдают на более позднем этапе истории Вселенной. COSMOS-z3.1-A позволяет заглянуть в еще более раннюю эпоху формирования подобных систем.
