Астрономите на НАСА надникнаха в миналото, в началото на Вселената, само 650 милиона години след Големия взрив, и видяха как седем взаимодействащи галактики образуват протоклъстер.
В момента този протоклъстер е най-отдалеченият галактически клъстер, чието съществуване е потвърдено от учените. Симулациите показват, че системата ще прерасне в един от най-големите и най-старите известни галактически клъстери във Вселената, повече от 100 пъти по-масивен от нашата собствена галактика Млечен път.
Статия, описваща резултатите от изследването, е публикувана в The Astrophysical Journal Letters. Водещият автор е Такахиро Моришита, научен сътрудник в Центъра за астрономия IPAC към Калифорнийския технологичен институт.
Седем галактики бяха открити за първи път с помощта на космическия телескоп Хъбъл на НАСА. Въпреки това, въпреки че всички галактики бяха наблюдавани по една и съща линия на зрението, Хъбъл не беше достатъчно чувствителен, за да определи точно колко далеч са галактиките една от друга.
Използвайки космическия телескоп Джеймс Уеб (JWST) на НАСА, екипът успя да измери точно разстоянието от Земята до всяка от седемте галактики чрез измерване на свойство, наречено червено отместване. Червеното отместване е мярка за това колко далеч са галактиките от Земята – колкото по-далеч е една галактика, толкова по-голямо е нейното червено отместване.
Поради разширяването на нашата вселена, светлината от галактиките се измества към по-дълги, „по-червени“ дължини на вълната с разстоянието, точно както звуковите вълни от сирена на линейка, минаваща покрай вас, се изместват към по-дълги, по-ниски честоти, когато линейката се отдалечава от вас.
За да изследват червеното отместване на галактика, астрономите записват нейните спектри – дъгата от дължини на вълните, излъчвани от галактиката – и търсят известни сигнатури на молекули като водород и хелий. Тези дължини на вълните ще се изместят или ще почервенеят с увеличаване на разстоянието.
Изненадващо, всяка галактика има едно и също червено отместване от 7,88, което означава 13 милиарда светлинни години от Земята (за справка, една светлинна година, разстоянието, което светлината изминава за една година, е 9,4 трилиона км), което показва, че всички те са претъпкани заедно. Системата, разположена в съзвездието Скулптор, в момента е най-отдалеченият спектроскопски потвърден протоклъстер до момента.
Тъй като светлината от тези галактики е пътувала до телескопите милиарди години, астрономите ги виждат такива, каквито са съществували преди много време, само стотици милиони години след раждането на нашата Вселена. Като се има предвид техният размер по това време, те може да са сред най-ранните галактики, които някога са се образували. Въпреки че не можем да видим клъстера такъв, какъвто съществува днес, числените симулации показват, че сега той може да е един от най-големите клъстери във Вселената.
Учените казват, че клъстери от този характер са много редки и трудни за откриване. „Малко вероятно е да намерим друга специална система като тази с JWST“, казва Моришита. „Като се има предвид, че JWST вижда сравнително малки области от небето, имаме нужда от телескоп, който може да види по-голямата картина.“
През следващото десетилетие подобни открития ще станат възможни от космическия телескоп Rome Nancy Grace, бъдеща обсерватория на НАСА, която се очаква да стартира в началото на 2027 г. Неговата способност да изследва големи площи ще бъде повече от 100 пъти по-голяма от тази на JWST и ще улесни идентифицирането на галактически клъстери в ранната вселена като този, открит в това изследване.
Прочетете също: