Przeskocz do treści

Delta mi!

Loading

Prosto z nieba

Gromada na początku wszechświata

Michał Bejger

o artykule ...

  • Publikacja w Delcie: maj 2016
  • Publikacja elektroniczna: 1 maja 2016
  • Autor: Michał Bejger
    Notka biograficzna: Profesor Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika PAN. Członek zespołu naukowego Virgo (Virgo-POLGRAW), który w lutym 2016 r. odkrył fale grawitacyjne.
obrazek

X-ray: NASA/CXC/University of Missouri-Kansas City/M.Brodwin et al; Optical: NASA/STScI; Infrared: JPL/CalTech

IDCS J1426.5+3508

X-ray: NASA/CXC/University of Missouri-Kansas City/M.Brodwin et al; Optical: NASA/STScI; Infrared: JPL/CalTech

IDCS J1426.5+3508

Wkrótce po Wielkim Wybuchu, po połączeniu się cząstek elementarnych w lekkie pierwiastki, materia zaczęła się grupować pod wpływem grawitacji w pierwsze gwiazdy. Pierwsze galaktyki pojawiły się setki milionów lat po początku wszechświata, natomiast większe struktury - gromady galaktyk - potrzebowały miliardów lat na uformowanie się w kształcie, w którym są obecnie obserwowane. Jak wcześnie w historii wszechświata powstają jednak te największe elementy kosmicznej struktury?

Niedawne badania zespołu amerykańskich astronomów z uniwersytetów Missouri, Florydy, Kalifornijskiego i MIT dotyczą obserwacji najstarszej (obecnie) gromady galaktyk, oznaczonej symbolem IDCS J1426.5+3508. Według oszacowań gromada powstała zaledwie 3,8 miliarda lat po Wielkim Wybuchu (przesunięcie ku czerwieni z > 1,5 ) i jest, jak na swój wiek, bardzo masywna: waży 250 bilionów  , M czyli 1000 razy więcej niż nasza rodzima Galaktyka.

Elektromagnetyczne obserwacje gromady IDCS 1426 zostały przeprowadzone w różnych długościach fal. Zdjęcia wykonane teleskopami Hubble'a i Kecka można wykorzystać do zważenia gromady, analizując ilość światła uginanego w polu grawitacyjnym gromady, czyli badając zjawisko soczewkowania grawitacyjnego. Dane rentgenowskie zarejestrowane przez teleskop Chandra wykorzystano natomiast do oszacowania całkowitej ilości świecącego gazu znajdującego się w gromadzie. Zmierzono także efekt Siuniajewa-Zeldowicza, czyli rozpraszanie promieniowania mikrofalowego tła na energetycznych elektronach wypełniających gromadę. Te trzy niezależne metody zgodnie dają ten sam, wspomniany wcześniej wynik 250 bilionów . M Dodatkowo, promieniowanie rentgenowskie wyświecane przez gorący gaz świadczy o dynamicznych procesach zachodzących we wnętrzu gromady. Maksimum promieniowania znajduje się nieco obok centrum gromady. Fakt ten interpretuje się jako niedawną (kilka setek tysięcy lat temu) kolizję z inną masywną gromadą galaktyk, co wywołało gwałtowny ruch gazu wewnątrz gromady, wzrost jego temperatury i obserwowane promieniowanie. Jest to istotna informacja o historii powstania gromady IDCS 1426 i, ogólnie, o procesach zachodzących na tak wczesnych etapach ewolucji wielkich struktur. Kolizja z inną gromadą tłumaczy, czemu IDCS 1426 jest już bardzo masywna w tak młodym wieku, w czasie gdy poszczególne galaktyki ją tworzące dopiero nabierały ostatecznego kształtu.