Кредитна слика: Хуббле
Међународни тим астронома прикупио је доказе да су се галаксије формирале врло брзо после Великог праска. То значи да имају само 1,5 милијарди година, у време када је Универзум био само 10% његовог тренутног доба. Верује се да су се ови гроздови формирали тако брзо јер су та подручја била невероватно густа.
Гледајући уназад скоро 9 милијарди година, међународни тим астронома пронашао је зреле галаксије у младом свемиру. Галаксије су чланови скупа галаксија које су постојале када је свемир био стар само 5 милијарди година, или око 35 процената његове садашње старости. Овај убедљиви доказ да су се галаксије морале формирати одмах након великог праска, појачане су запажањима истог тима астронома када су завириле још раније у време. Тим је пронашао ембрионалне галаксије само 1,5 милијарди година након рођења космоса, или 10 процената данашњег доба свемира. „Бебе галаксије“ налазе се у кластеру који се још развија, најудаљенијем прото-кластеру икада пронађен.
Напредна камера за анкете (АЦС) на НАСА-овом свемирском телескопу Хуббле коришћена је за праћење масивног кластера, РДЦС 1252.9-2927 и прото-кластера, ТН Ј1338-1942. Проматрања НАСА-иног рентгенског опсерваторија Цхандра дала су масу и садржај тешких елемената РДЦС 1252, најмасовнијег познатог кластера за ту епоху. Ова запажања су део координисаног напора научног тима АЦС-а да прати формирање и еволуцију кластера галаксија у широком распону космичког времена. АЦС је изграђен специјално за студије тако удаљених објеката.
Ова открића поткрепљују запажања и теорије да су се галаксије формирале релативно рано у историји космоса. Постојање таквих масивних кластера у раном свемиру слаже се са космолошким моделом у коме се кластери формирају из спајања многих подгрупа у универзуму којим доминира хладна тамна материја. Ипак, тачна природа хладне тамне материје још увек није позната.
Прво Хуббле истраживање процијенило је да су галаксије у РДЦС 1252 формирале већину својих звијезда прије више од 11 милијарди година (при црвеним помацима већим од 3). Резултати су објављени у издању Астрофизичког часописа за 20. октобар 2003. године. Главни аутор рада је Јохн Блакеслее са Универзитета Јохнс Хопкинс из Балтимореа, Мд.
Друга Хуббле-ова студија први пут је открила прото-накупину „дечјих галаксија“ која је постојала пре више од 12 милијарди година (у црвеној промени 4.1). Ове галаксије су толико младе да астрономи и даље могу видјети налет звезда који се формирају у њима. Галаксије су груписане око једне велике галаксије. Ови резултати биће објављени у броју Натуре за 1. јануар 2004. године. Главни аутор рада је Георге Милеи из Леиден опсерваторија у Холандији.
"Донедавно људи нису мислили да кластери постоје када је свемир био стар око 5 милијарди година", објаснио је Блакеслее.
"Чак и да је било таквих кластера", додала је Милеи, "донедавно су астрономи сматрали да је готово немогуће пронаћи кластере који су постојали пре 8 милијарди година. У ствари, нико стварно није знао када је кластерирање почело. Сада можемо да будемо сведоци тога. "
Обе студије навеле су астрономе да закључе да су ови системи потомци галаксијских кластера које данас виђамо. "Кластер РДЦС 1252 личи на данашњи кластер", рекао је Марц Постман са Института за свемирски телескоп у Балтимору, мр Мд., И коаутор оба истраживачка рада. "У ствари, ако бисте је ставили поред данашњег кластера, не бисте знали шта је то."
Прича о два грозда
Како галаксије могу тако брзо да расту након великог праска? "Случај је да богати постају све богатији", рекао је Блакеслее. „Ови кластери су брзо расли, јер се налазе у веома густим регионима, тако да има довољно материјала да се брзо направе галаксије чланице.“
Ова идеја је ојачана рендгенским осматрањима масивног кластера РДЦС 1252. Цхандра и КСММ-Невтон Европске свемирске агенције пружили су астрономима најтачнија мерења до сада својстава огромног облака врућег гаса који прожима масивни кластер. Овај Фаренхејтов гас од 160 милиона степени (70 милиона степени целзијуса) гас је резервоар већине тешких елемената у кластеру и тачан трагач његове укупне масе. Документ Пиера Росатија из Европске јужне опсерваторије (ЕСО) и његових колега који представља рендгенска запажања РДЦС 1252 биће објављен у јануару 2004. у Астрономицал Јоурнал.
„Цхандра је оштар вид решио облик орела врућег гаса и показао да је РДЦС 1252 веома зрео за своје године“, рекао је Росати, који је открио кластер помоћу РОСАТ-овог рендгенског телескопа.
РДЦС 1252 може садржати хиљаде галаксија. Међутим, већина ових галаксија је превише слаба да би се открила. Али снажне "очи" АЦС-а одвојиле су неколико стотина њих. Проматрања помоћу ЕСО-овог врло великог телескопа (ВЛТ) пружила су прецизно мјерење удаљености до кластера. АЦС је омогућио истраживачима да тачно утврде облике и боје 100 галаксија, пружајући информације о старости звезда које живе у њима. АЦС тим проценио је да је већина звезда у кластеру већ формирана када је свемир стар око 2 милијарде година. Рендгенска запажања су, надаље, показала да је 5 милијарди година након великог праска околни врући гас био обогаћен тешким елементима из ових звезда и био избачен из галаксија.
Ако је већина галаксија у РДЦС 1252 достигла зрелост и насељавају се у тиху одраслост, формирајуће се галаксије у далеком прото-кластеру налазе у својој енергичној, неискреној младости.
Прото-кластер ТН Ј1338 садржи огромну ембрионалну галаксију окружену мањим галаксијама у развоју, које изгледају попут тачака на Хуббле слици.
Доминантна галаксија производи спектакуларне радио-емитујуће млазнице, које покреће супермасивна црна рупа дубоко у језгру галаксије. Интеракција између ових млазева и гаса може подстаћи бујицу рађања звезде.
Откриће енергетске радио галаксије радиотелескопима омогућило је астрономима да лове на мање галаксије које чине највећи део кластера.
„Масивни кластери су градови свемира, а радио-галаксије у њима су димни токови које можемо користити да их пронађемо када се тек почињу формирати“, рекла је Милеи.
Два открића наглашавају моћ комбиновања опажања многих различитих телескопа који су пружали приказе далеког свемира у распону таласних дужина. Хубблеова напредна камера пружила је критичне информације о структури оба далека галаксија. Рендгенски вид Цхандра и КСММ-Невтон пружио је основна мерења примордијалног гаса у који су уграђене галаксије у РДЦС 1252 и тачне процене укупне масе садржане у том кластеру. Велики земаљски телескопи, попут ВЛТ-а, пружали су прецизна мерења удаљености оба кластера, као и хемијског састава галаксија у њима.
АЦС тим спроводи додатна опажања удаљених кластера како би учврстио наше разумевање како се ти млади кластери и њихове галаксије развијају у облик ствари виђених данас. Њихова планирана осматрања укључују коришћење инфрацрвених опажања за анализу степена стварања звезда у неким циљним кластерима, укључујући РДЦС 1252, за мерење космичке историје формирања звезда у овим масивним структурама. Тим такође претражује регионе око неколико ултра-удаљених радио галаксија за додатне примере прото-кластера. Крајњи научни циљ тима је да успостави комплетну слику еволуције кластера почев од формирања у најранијим епохама и детаљно разреди еволуцију до данас.
Изворни извор: Хуббле Невс Релеасе
