Spitzer opdager galaktiske klynger, der binder tilbage, da universet var omkring 4,6 milliarder år gammelt. Billedkredit: NASA Klik for større billede
NASAs Spitzer-rumteleskop opdagede for nylig klynger af galakser beliggende 7-9 milliarder lysår fra Jorden. Galaxy-klynger er nogle af de største strukturer i universet, der består af tusinder af galakser og billioner af stjerner. Denne opdagelse giver astronomer mere bevis for, hvilke slags strukturer der eksisterede i det tidlige univers.
Astronomer, der bruger NASAs Spitzer-rumteleskop, har gennemført en kosmisk safari for at søge en sjælden galaktisk art. Deres eksemplarer - klynger af galakser i det meget fjerne univers - er få og langt imellem og er næppe nogensinde blevet fundet ud over en afstand på 7 milliarder lysår fra Jorden.
For at finde klyngerne sigtede teamet omhyggeligt gennem Spitzer-infrarøde billeder og jordbaserede kataloger; estimerede ru afstande baseret på klyngalaksernes farver; og verificerede mistanker ved hjælp af et spektrografinstrument ved W.M. Keck Observatorium på Hawaii.
I sidste ende resulterede ekspeditionen i en ganske galaktisk fangst - den fjerneste galaksehold, der nogensinde er set, beliggende 9 milliarder lysår væk. Dette betyder, at klyngen levede i en æra, hvor universet kun var 4,5 milliarder år gammelt. Universet antages at være 13,7 milliarder år gammelt.
”Det er meget spændende at opdage en galakse klynge 9 milliarder lysår væk,” sagde undersøgelsens førende efterforsker, Dr. Peter Eisenhardt fra NASAs Jet Propulsion Laboratory. ”Det er virkelig forbløffende, at Spitzers 85 centimeter teleskop kan se 9 milliarder år tilbage i tiden.”
Ved hjælp af de samme metoder fandt astronomerne også tre andre klynger, der bor mellem 7 og 9 milliarder lysår væk.
"Spitzer er et fremragende instrument til at opdage meget fjerne galakse-klynger, fordi de skiller sig så lyst ud i den infrarøde," sagde co-efterforsker Dr. Mark Brodwin, også fra JPL. "Du kan tænke på disse fjerne galakse-klyngeundersøgelser som et spil 'Hvor er Waldo?' Med et optisk teleskop kan du se 'Waldo' eller de fjerne galakse-klynger ved omhyggeligt at søge efter dem blandt et hav af svage galakser. '
"Men i Spitzer-dataene er det som om Waldo bærer en lys neonhue og let kan plukkes ud af mængden," tilføjede Brodwin.
Galaxy-klynger er de største gravitationsbundne strukturer i universet. En typisk klynge kan indeholde tusinder af galakser og billioner af stjerner. På grund af deres enorme størrelse og masse er de relativt sjældne. For eksempel, hvis Jorden skulle repræsentere hele universet, ville lande være ækvivalent med galakser, og kontinenter ville være galakse-klyngerne.
Galakse klynger vokser som snebolde, og samler nye galakser op fra tyngdepunktinteraktioner over milliarder af år. Af denne grund siger holdmedlemmer, at disse behemoths burde være endnu sjældnere i det meget fjerne univers.
”Det ultimative mål med denne forskning er at finde ud af, hvornår galakserne i denne og andre fjerne klynger dannede sig,” sagde co-efterforsker Dr. Adam Stanford fra University of California i Davis. Stanford er hovedforfatter af et papir om den fjerneste galakse klyngs opdagelse, der blev offentliggjort i december 2005-udgaven af Astrophysical Journal Letters.
Dette er anden gang Eisenhardt og Stanford har brudt rekorden for at fange den mest fjerne galakse klynge. Begge siger, at de ved et uheld brød rekorden i 1997, da de opdagede en klynge, der ligger 8,7 milliarder lysår væk. Opdagelsen blev foretaget ved en dyb undersøgelse af en 0,03-graders himmelplaster eller et område, der er væsentligt mindre end en ærter, der blev holdt ud med våbenlængden, i 30 nætter ved Kitt Peak National Observatory i Arizona.
”Vi var heldige i 1997, fordi vi ikke ledte efter galakse-klynger og fandt den fjerneste, der nogensinde er fundet i en meget lille himmellapp,” sagde Stanford. "Fordi galakse klynger er så massive og sjældne, skal du typisk dybt undersøge et stort himmelområde for at finde dem."
”Med Spitzers store infrarøde følsomhed undersøgte vi dybere på 90 sekunder, end vi kunne i timers eksponering i 1997-observationer, og vi brugte denne fordel til at undersøge en region, der var 300 gange større,” tilføjer Eisenhardt.
Den 9 milliarder år gamle klynge er kun en af 25, holdet erobret på deres Spitzer-safari. De forbereder sig i øjeblikket på flere observationer i foråret på W.M. Keck Observatorium for at bekræfte afstanden til yderligere galakse klynger fra deres prøve. Ifølge Eisenhardt kan nogle af de klynger, der afventer bekræftelse, være endnu fjernere end den nuværende rekordindehaver.
Originalkilde: Spitzer-rumteleskop
