Giliai kosmose aptiktas neįprastas galaktikų spiečius XLSSC 122

Neįprastas galaktikų spiečius XLSSC 122

Galaktikų spiečius XLSSC 122, esantis daugiau nei 10 milijardų šviesmečių atstumu, atrodo, tarsi būtų brandintas milijardus metų. Šis didelis ir tvarkingas spiečius turi masę, stipriai suspaustą į centrą, kas yra neįprasta tokioje ankstyvoje Visatos epochoje. Šis spiečius taip pat yra toliausiai žinomas objektas, kuris veikia kaip galinga gravitacinė lęšis.

Atradimas ir tyrimai

Šis objektas buvo atrastas dar 2014 metais rentgeno apžvalgos metu su XMM-Newton aparatu. Hubble teleskopas patikslino atstumą – apie 10,4 milijardo šviesmečių – ir patvirtino neįprastą brandumą, tačiau gravitacinių lęšių efektų aplink branduolį nepastebėjo. Tačiau James Webb kosminis teleskopas (JWST) užfiksavo šiuos efektus. Jo nuotraukose centrinės galaktikos švyti oranžiniu-raudonu švytėjimu, o aplink jas, ypač dešinėje apačioje, matosi melsvai pilkos lanko formos – tai iškraipyta šviesa iš dar toliau esančių galaktikų.

Masa ir tamsioji materija

Komanda, vadovaujama Kyle Finner iš Kalifornijos technologijų instituto, pasinaudojo šiais lanko formos šviesos efektai, kad išmatuotų spiečiaus masę su precedento neturinčiu tikslumu tokiame atstume. Daugumą lęšiavimo efektų sukuria ne matoma materija – žvaigždės ir dujos duoda mažai. Veikia tamsioji materija, kurios čia yra penkis kartus daugiau nei įprastos. Stiprus lęšiavimas leidžia ją pasverti netiesiogiai.

Kosminės evoliucijos iššūkiai

Problema yra ta, kad ši masė yra sutelkta per daug tankiai ir per anksti. Standartiniai kosmologiniai modeliai aprašo lėtesnį didelių struktūrų augimą, o XLSSC 122 formavosi kosminio vidurdienio epochoje, maždaug prieš 10 milijardų metų, kai Visata žvaigždes kūrė dešimteriopai ar net šimtus kartų greičiau nei dabar. Silpnas lęšiavimas spiečiaus pakraščiuose parodė, kad jis vis dar susilieja – galaktikos toliau artėja viena prie kitos.

Ateities tyrimų kryptys

Komanda taip pat stebėjo išsklaidytą žvaigždžių šviesą, klajojančią tarp galaktikų – tai ankstyviausias žinomas tokio švytėjimo pavyzdys. Jo forma centre sutapo su tamsiosios materijos koncentracija. JWST mato siaurą lauką, todėl masiniai tokių retų objektų paieškos bus vykdomos per rentgeno ir radijo apžvalgas. Jei bus rasta dešimtys panašių spiečių su netolygiai pasiskirsčiusia tamsiąja materija, Visatos evoliucijos modelius reikės rimtai peržiūrėti.