Вероятно, во всей Вселенной не больше пяти таких больших, так рано во всей Вселенной.
«Исходя из нашего понимания того, как скопления галактик растут с самого начала нашей Вселенной, это скопление должно быть одним из пяти самых массивных из существующих в то время». - Питер Эйзенхардт
Когда мы сегодня смотрим во Вселенную, неудивительно, что мы находим множество планет, звезд, звездных скоплений, галактик и галактических скоплений, поскольку 13,8 миллиардов лет прошло с момента Большого Взрыв дал нашей Вселенной широкие возможности для формирования всех этих структур. На самом деле, учитывая то, каким мы определили состав нашей Вселенной, наши наблюдения за тем, что мы видим, и наши ожидания относительно того, что там должно быть, прекрасно совпадают. Когда мы задаем начальные условия, с которых, по нашему мнению, началась наша Вселенная, и перематываем часы на самое начало, мы можем точно смоделировать, какие типы структур, по нашему мнению, будут формироваться и когда.
Из этих симуляций мы ожидаем, что самые первые звезды появятся примерно через 50-100 миллионов лет после Большого взрыва, первые галактики - через несколько сотен миллионов лет, а затем космические слияния постепенно увеличивая и увеличивая масштабы. К тому времени, когда пройдет несколько миллиардов лет, мы ожидаем, что Вселенная будет богата группами и даже скоплениями галактик, причем скопления будут становиться больше, богаче и эволюционировать с течением времени.
Около шести миллиардов лет назад темная энергия стала доминирующим фактором расширения Вселенной, обеспечив быстрое замедление роста скоплений и слияний между скоплениями. По мере того, как далекие галактики, скопления и другие гравитационно связанные структуры начинали разгоняться друг от друга, массы галактических скоплений на определенном пороге обрезались.
Но если мы посмотрим на более ранние времена - на первые 7,8 миллиардов лет существования Вселенной - мы должны быть в состоянии отслеживать не только то, как скопления галактик увеличиваются в массе и количестве с течением времени, но мы должны уметь различать, как эволюционируют отдельные галактики внутри них.
Такие далекие скопления галактик, как известно, трудно наблюдать по целому ряду причин:
- Галактики в скоплениях галактик разбросаны на многие миллионы световых лет, что требует проведения глубоких исследований под большими углами даже на больших расстояниях.
- На больших расстояниях галактики внутри скопления удаляются очень быстро, а это означает, что для их идентификации требуются наблюдения в инфракрасном диапазоне.
- Но инфракрасные телескопы сталкиваются с огромными трудностями при работе с атмосферой, что требует их запуска (с большими затратами и усилиями) в космос.
- И, наконец, должно быть установлено - что требует спектроскопии и очень большого количества света - что все эти объекты связаны вместе, а не просто выровнены случайно.
Ранее в этом десятилетии миссия НАСА Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) завершила инфракрасное картографирование всего неба, идентифицировав множество потенциальных скоплений галактик на больших расстояниях. В качестве продолжения космический телескоп Спитцер с более высоким разрешением (но с более узким полем зрения) отточил 200 наиболее многообещающих объектов, которые затем были впоследствии сфотографированы с земли телескопами Кека на вершине Мауна-Кеа.
Начав с более чем 250 000 000 объектов-кандидатов, мы объявили об открытии скопления галактик MOO J1142+1527, самого большого и массивного отдаленного скопления галактик из когда-либо обнаруженных.
Свет от этого скопления достигает нас только после 8,5 миллиардов лет пути, а это означает, что мы видим это скопление, когда Вселенной было всего 5,3 миллиарда лет. Он имеет массу более квадриллиона (1015) солнц, и, исходя из того, насколько он массивен в такое раннее время, ожидается, что он будет одним из первой пятеркисамые тяжелые скопления галактик, существовавшие на столь ранней стадии Вселенной. Как говорит Питер Эйзенхардт, соавтор статьи об открытии:
Исходя из нашего понимания того, как скопления галактик растут с самого начала нашей Вселенной, это скопление должно быть одним из пяти самых массивных из существующих в то время.
Но это не самое массивное из когда-либо обнаруженных скоплений галактик; это различие относится к другому, более близкому кластеру: Эль-Гордо.
Эль-Гордо примерно в три раза массивнее более удаленного скопления, но мы видим его примерно на два миллиарда лет позже, когда два скопления галактик сливаются вместе, образуя его. Мы ожидаем, что несколько больших скоплений будут продолжать сливаться вместе в течение первых нескольких миллиардов лет существования Вселенной, но с течением времени это происходит все реже и реже.
Чем больше мы наблюдаем за этими скоплениями, тем лучше мы понимаем не только то, как формируется структура в самых больших масштабах, но и то, как развиваются отдельные галактики внутри, в том числе то, как они становятся эллиптическими, как они теряют свой газ и формируют новые звезды, и что со временем выбрасывается (и не выбрасывается) из этих чудовищ. Как почти всегда бывает в науке, чем больше мы узнаем, тем больше мы обнаруживаем, что есть чему поучиться!
Оставляйте свои комментарии на нашем форуме, поддержите Starts With A Bang! на Patreon и оформите предзаказ на нашу первую книгу Beyond The Galaxy уже сегодня!