István, Vajk
17 °C
22 °C

A sötét anyagot vizsgálja a Hubble

2013.09.27. 11:09
Egy nemzetközi kutatócsoport a Hubble űrtávcső felvételein azonosított egy hatalmas, 160 ezer tagot számláló gömbhalmaz-populációt az Abell 1689 katalógusjelű galaxishalmazban.

A Hubble űrteleszkóp felvételei alapján egy nemzetközi kutatócsoport az eddig ismert legnagyobb, a becslések szerint körülbelül 160 ezer tagot számláló gömbhalmaz-populációt azonosította az Abell 1689 katalógusjelű óriási galaxishalmaz magjában. A Tejútrendszer körüli ismert gömbhalmazok száma ezzel szemben csak 150.

A gömbhalmazok tanulmányozása kiemelten fontos a galaxisok formálódását jelző, nagyon korai intenzív csillagkeletkezés megértése szempontjából. A Hubble-észlelések ezen kívül azt is megerősítik, hogy a kompakt csillagcsoportosulások megbízhatóan jelzik azt is, hogy mennyi sötét anyag esett csapdába az óriási galaxishalmazokban.

Az akár több százezer objektumból álló gömbhalmazok az univerzum legöregebb csillagait tartalmazzák. 95 százalékuk a 13,8 milliárd évvel ezelőtt bekövetkezett Ősrobbanás utáni 1-2 milliárd évben alakult ki. A John Blakeslee vezette kutatócsoport a Hubble kivételes érzékenységét és éleslátását használta az Abell 1689 csillagfosszíliáinak azonosítására. A szuperhalmaz gömbhalmazainak becsült száma legalább kétszer akkora, mint a korábbi felmérésekben talált legnagyobb populáció egyedszáma. Az észlelés egyben egy másik rekordot is felállított: 2,25 milliárd fényévnyi távolságra még nem tanulmányoztak gömbhalmazokat.

A kutatók megállapították, hogy az Abell 1689 galaxishalmazban egészen szoros kapcsolat van a gömbhalmazok és a sötét anyag között. Az eredményt közlő szakcikk vezető szerzője, Karla Alamo-Martinez szerint meghatározták, hogy a gömbhalmazok és a sötét anyag viszonya hogyan függ a galaxishalmaz centrumától mért távolságtól. Ha ismerjük azt, hogy egy adott távolságon belül hány gömbhalmaz található, meg lehet mondani az abban a térrészben lévő sötét anyag mennyiségét. Bár a sötét anyag láthatatlan, a gravitációs hatása alapvető jelentőségű a nagy struktúrák, a galaxisok és azok halmazainak kialakulásában és évmilliárdos fejlődésében.

Az Abell 1689 halmazban a gömbhalmazok többsége a galaxishalmaz centrumának közelében formálódott, ahol a sötét anyag koncentrációja is a legnagyobb. A központtól távolodva a számuk egyre csökken, ahogy a sötét anyag mennyisége is. Blakeslee magyarázata szerint a gömbhalmazok az Abell 1689 legelső csillagkeletkezési hullámának fosszíliái; ez a folyamat nagyon hatékony volt a galaxishalmaz sötét anyagban gazdag centrális vidékén. Az eredmény összhangban van más galaxishalmazok gömbhalmazaira vonatkozó vizsgálatok megállapításaival, de azokkal ellentétben a sötét anyagban sűrűbb régiókra is kiterjed.

Blakeslee és munkatársai a Hubble ACS (Advanced Camera for Surveys) műszerével 10 ezer gömbhalmaz fényét detektálták, amelyek közül a leghalványabbak 29 magnitúdósak voltak. Erre a számra alapozva a becslésük az, hogy mintegy 160 ezer gömbhalmaz lehet egy 2,4 millió fényév sugarú térrészen belül. Blakeslee szerint azonban a Hubble nem láthatja az összes gömbhalmazt, mivel ezek átlagos fényessége 31 magnitúdó körül lehet, ami már kívül esik az űrtávcső hatókörén. Ezen a James Webb Űrteleszkóp segíthet, amit az évtized végén bocsátanak fel.

Blakeslee 10 éve kezdte el a gömbhalmazok felmérését az Abell 1689 galaxishalmazban, miután az ACS a Hubble műszerarzenáljának részévé vált. A kutatás alapjául szolgáló felvételek 2002. június 12. és 21., illetve 2010. május 29. és július 8. között készültek. Az új kamerával kapott első, gravitációslencse-felvételek elemzése közben lett figyelmes a képeken szétszórt fényes pöttyökre, amelyekről aztán kiderült, hogy a népes gömbhalmaz-populáció legfényesebb tagjairól van szó.