Astronomové z NASA nahlédli do minulosti, na počátku vesmíru, pouhých 650 milionů let po Velkém třesku, a viděli, jak sedm interagujících galaxií vytvořilo protokupu.
V současnosti je tato protokupa nejvzdálenější kupou galaxií, jejíž existenci vědci potvrdili. Simulace ukazují, že systém vyroste v jednu z největších a nejstarších známých kup galaxií ve vesmíru, která je více než 100krát hmotnější než naše vlastní galaxie Mléčná dráha.
Článek popisující výsledky studie vyšel v The Astrophysical Journal Letters. Hlavním autorem je Takahiro Morishita, výzkumný pracovník z IPAC Astronomy Center na California Institute of Technology.
Sedm galaxií bylo poprvé objeveno pomocí Hubbleova vesmírného dalekohledu NASA. Nicméně, ačkoli všechny galaxie byly pozorovány podél stejné linie pohledu, HST nebyl dostatečně citlivý, aby přesně určil, jak daleko jsou galaxie od sebe.
Pomocí vesmírného teleskopu Jamese Webba (JWST) NASA byl tým schopen přesně změřit vzdálenost od Země ke každé ze sedmi galaxií měřením vlastnosti zvané rudý posuv. Červený posuv je měřítkem toho, jak daleko jsou galaxie od Země – čím dále je galaxie, tím větší je její rudý posuv.
Díky rozpínání našeho vesmíru se světlo z galaxií se vzdáleností posouvá do delších, „červenějších“ vlnových délek, stejně jako se zvukové vlny ze sirény sanitky projíždějící kolem vás posouvají na delší, nižší frekvence, když se sanitka vzdaluje od vás.
Aby astronomové mohli studovat rudý posuv galaxie, zaznamenávají její spektra – duhu vlnových délek vyzařovaných galaxií – a hledají známé známky molekul, jako je vodík a helium. Tyto vlnové délky se budou s rostoucí vzdáleností posouvat nebo červenat.
Překvapivě má každá galaxie stejný červený posuv 7,88, což znamená 13 miliard světelných let od Země (pro srovnání, jeden světelný rok, vzdálenost, kterou světlo urazí za jeden rok, je 9,4 bilionu km), což naznačuje, že jsou všechny přeplněné. Systém, který se nachází v souhvězdí Sochař, je v současnosti nejvzdálenějším spektroskopicky potvrzeným protokupem.
Protože světlo z těchto galaxií putovalo do dalekohledů miliardy let, astronomové je vidí tak, jak existovaly před velmi dlouhou dobou, pouhé stovky milionů let po zrození našeho vesmíru. Vzhledem k jejich velikosti v té době mohou patřit k nejstarším galaxiím, které kdy vznikly. I když kupu nevidíme tak, jak dnes existuje, numerické simulace naznačují, že se nyní může jednat o jednu z největších kup ve vesmíru.
Vědci tvrdí, že shluky této povahy jsou velmi vzácné a obtížně zjistitelné. "Je nepravděpodobné, že najdeme další speciální systém, jako je tento, s JWST," říká Morishita. "Vzhledem k tomu, že JWST vidí relativně malé oblasti oblohy, potřebujeme dalekohled, který dokáže vidět větší obraz."
V příštím desetiletí umožní podobné objevy římský vesmírný teleskop Nancy Grace, budoucí observatoř NASA, jejíž start se očekává začátkem roku 2027. Jeho schopnost zkoumat velké oblasti bude více než 100krát větší než schopnost JWST a usnadní identifikaci kup galaxií v raném vesmíru, jako je ta, která byla nalezena v této studii.
Přečtěte si také: