El Gordo – "Otyła" odległa gromada galaktyk


Ekstremalnie gorąca, masywna, młoda gromada galaktyk – największa kiedykolwiek zaobserwowana w odległym Wszechświecie – została zbadana przez międzynarodowy zespół naukowców korzystających z należącego do ESO Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) na pustyni Atakama w Chile oraz Chandra X-ray Observatory (należącego do NASA) i Kosmologicznego Teleskopu Atakamy. Nowe wyniki zostaną ogłoszone 10 stycznia 2012 r. na 219. spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego w Austin w Teksasie.

Nowo odkryta gromada galaktyk [1] została przezwana El Gordo – “duża” albo “gruba” po hiszpańsku. Obejmuje dwie osobne podgromady galaktyk zderzające się z prędkością kilku milionów kilometrów na godzinę, a znajduje się tak daleko, że jej światło musiało podróżować siedem miliardów lat, zanim dotarło do Ziemi.

"Ta gromada jest najbardziej masywną, najbardziej gorącą i emitującą najwięcej promieniowania rentgenowskiego wśród wszystkich znanych do tej pory gromad położonych w tej odległości lub dalej” powiedział Felipe Menanteau z Rutgers University, który kierował badaniami. „Przeznaczyliśmy dużo czasu obserwacyjnego na El Gordo i cieszę się, że nasze wysiłki opłaciły się i znaleźliśmy niesamowite zderzenie gromad”.

Gromady galaktyk są największymi obiektami we Wszechświecie utrzymywanymi razem przez grawitację. Proces ich powstawania, gdy mniejsze grupy galaktyk łączą się ze sobą, w znacznym stopniu zależy od ilości ciemnej materii i ciemnej energii we Wszechświecie w tamtym czasie – zatem badania gromad mogą rzucić nieco światła na te tajemnicze składniki kosmosu.

Gigantyczne gromady galaktyk, takie jak ta, są obiektami, których poszukujemy,” powiedział Jack Hughes z Rutgers University, członek zespołu. „Chcemy sprawdzić czy rozumiemy w jaki sposób te ekstremalne obiekty powstały, korzystając z najlepszych modeli kosmologicznych aktualnie dostępnych.”

Zespół prowadzony przez astronomów z Chile i z Rutgers University, znalazł El Gordo poprzez detekcję zaburzeń w kosmicznym mikrofalowym promieniowaniu tła. Ta słaba poświata jest pozostałością po pierwszym świetle z Wielkiego Wybuchu, ekstremalnie gorącego i gęstego początku Wszechświata około 13,7 miliarda lat temu. Promieniowanie pozostałe po Wielkim Wybuchu oddziałuje z elektronami w gorącym gazie w gromadach galaktyk, zaburzając wygląd promieniowania tła obserwowanego z Ziemi [2]. Im gęstsza i większa gromada, tym bardziej znaczące zaburzenie. El Gordo została zaobserwowana w przeglądzie mikrofalowego promieniowania tła za pomocą Kosmologicznego Teleskopu Atakamy (ACT) [3].

Należący do ESO Bardzo Duży Teleskop (VLT) został wykorzystany przez zespół naukowców do zmierzenia prędkości galaktyk w tej olbrzymiej kolizji gromad, a także do wyznaczenia odległości od Ziemi. Dodatkowo użyto należącego do NASA Chandra X-ray Observatory w celu zbadania gorącego gazu gromady.

Mimo, że wielkość gromady El Gordo oraz jej dystans są bardzo rzadkie, autorzy uważają, że nowe wyniki są zgodne z obecnym rozumieniem Wszechświata przez astronomów, opierającym się na założeniu że powstał z Wielkiego Wybuchu i jego głównymi składnikami są ciemna materia i ciemna energia.

El Gordo najprawdopodobniej uformowała się podobnie jak gromada Pocisk, widowiskowa gromada oddziałujących galaktyk, która położona jest prawie cztery miliardy lat świetlnych bliżej Ziemi. W obu gromadach występują dowody, że zwykła materia, składająca się głównie z gorącego, świecącego w promieniach X, gazu, została wyrwana z ciemnej materii. Gorący gaz został spowolniony przez kolizję, natomiast ciemna materia nie.

“Po raz pierwszy znaleźliśmy system podobny do gromady Pocisk w tak dalekiej odległości,” powiedział Cristóbal Sifón, student Pontificia Universidad Católica de Chile (PUC) w Santiago. „To tak jak w starym przysłowiu: Jeżeli chcesz zrozumieć gdzie idziesz, musisz wiedzieć, gdzie byłeś.”

Uwagi

[1] Formalna nazwa gromady to ACT-CL J0102-4915. Pierwsza część nazwy wskazuje, że gromadę znaleziono dzięki danym z Kosmicznego Teleskopu Atakamy (ACT), a druga część wskazuje położenie obiektu na niebie w południowej konstelacji Feniksa.

[2] Efekt zwany jest efektem Suniajewa-Zeldowicza na cześć rosyjskich astronomów Raszida Suniajewa i Jakowa Zeldowicza, którzy przewidzieli go pod koniec lat 60.

[3] Kosmiczny Teleskop Atakamy (ACT) jest sześciometrowym teleskopem na Cerro Toco na pustyni Atakama w północnym Chile, niedaleko ALMA. Jest przeznaczony do wykonywania wysokiej rozdzielczości przeglądów nieba mikrofalowego w celu badania kosmicznego mikrofalowego promieniowania tła.

Źródło: ESO | Tłumaczenie: Krzysztof Czart

Liczba odsłon: 1375