Вес нового прото-сверхскопления галактик равен весу 5000 галактик Млечного Пути

Фото из открытых источников

Астрономы обнаружили прародителя всех сверхскоплений галактик – концентрацию галактик, которая была бы впечатляющей в современной локальной Вселенной и невероятной в ранней Вселенной. Результаты исследования опубликованы в журнале The Astrophysical Journal.

В течение более 100 ночей наблюдений астрономы проекта ODIN изучали южное небо с помощью камеры Dark Energy Camera на 4-метровом телескопе Виктора М. Бланко в Чили. Они обнаружили 150 далёких протоскоплений, все из которых относятся к периоду, когда Вселенной было от 1 до 3 миллиардов лет.

Примерно от 5 до 10 процентов всех галактик находятся в скоплениях, насчитывающих сотни, если не тысячи членов. Скопления расположены в узлах космической сети, то есть в местах распределения материи во Вселенной.

Понимание того, как возникли кластеры, чрезвычайно важно, и именно этому был посвящен проект ODIN. Среди этих 150 протокластеров они обнаружили два, которые особенно велики и заслуживают дальнейших наблюдений.

Эти две галактики известны как COSMOS-z3.1-A и COSMOS-z3.1-C. Команда провела спектроскопический анализ, то есть изучила свет каждой отдельной галактики и оценила расстояние до неё. Это позволило им построить трёхмерную карту этих скоплений галактик, и обе карты оказались удивительными.

Обе системы очень богаты галактиками, и модели предполагают, что они, как ожидается, эволюционируют в скопления, которые будут больше, чем скопление Кома, являющееся рекордсменом по размеру среди всех скоплений галактик в локальной Вселенной.

Если этого недостаточно, то COSMOS-z3.1-A, по-видимому, является сверхскоплением, то есть совокупностью скоплений галактик, гравитационно связанных друг с другом. Это самое раннее и самое далёкое из известных прото-сверхскоплений, масса которого равна массе 5000 галактик Млечного Пути.

«COSMOS-z3.1-A представляет собой наиболее экстремальные и наиболее плотные регионы Вселенной», — говорит ведущий автор исследования Вандана Рамакришнан из Университета Пердью. «Мы считаем, что на каждые 10 000 скоплений галактик должно приходиться менее одного такого объекта!»

Полученные результаты соответствуют теоретическим предсказаниям. Предполагается, что эти скопления, а также более редкие сверхскопления, формировались снизу вверх из скоплений протогалактик и молодых галактик, сливающихся между собой. Трехмерные карты, представленные в этой работе, подтверждают это предположение.

Проект ODIN расширит этот анализ на другие кластеры, уточнив наше понимание того, как возникли эти массивные и важные структуры.

«В рамках этого проекта мы надеемся понять рост массивных структур во Вселенной и то, как они влияют на эволюцию галактик внутри них», — поясняет Рамакришнан. «Мы также надеемся лучше понять, как эти протоскопления связаны с более крупной космической сетью».