مثل موقع من حرب النجوم ، فإن مجموعة المجرات هذه بعيدة ، وبعيدة ومع أصولها منذ زمن طويل. وتبعد مسافة 9.6 مليار سنة ضوئية ، وتبين ملاحظات الأشعة السينية والأشعة تحت الحمراء أن الكتلة تستضيف المجرات الضخمة القديمة في الغالب. هذا يعني أن المجرات تشكلت عندما كان الكون لا يزال صغيرًا جدًا ، لذا فإن العثور على هذه الكتلة والقدرة على رؤيتها يوفر معلومات جديدة ليس فقط عن تطور المجرات المبكر ولكن أيضًا عن تاريخ الكون ككل.
اكتشف فريق دولي من علماء الفلك من معهد ماكس بلانك للفيزياء خارج الأرض وجامعة طوكيو وجامعة كيوتو هذه المجموعة باستخدام تلسكوب سوبارو جنبًا إلى جنب مع مرصد الفضاء XMM-Newton للبحث في أطوال موجية مختلفة.
باستخدام كاميرا الأشعة تحت الحمراء متعددة الأغراض والمطياف (MOIRCS) على تلسكوب سوبارو ، تمكن الفريق من البحث في الأطوال الموجية القريبة من الأشعة تحت الحمراء ، حيث تكون المجرات أكثر إضاءة.
"تتمتع أداة MOIRCS بقدرة قوية للغاية على قياس المسافات إلى المجرات. قال ماسايوكي تاناكا من جامعة طوكيو: "هذا ما جعل ملاحظتنا الصعبة ممكنة". "على الرغم من أننا أكدنا على عدد من المجرات الضخمة في تلك المسافة ، إلا أن هناك أدلة مقنعة على أن الكتلة هي كتلة حقيقية مرتبطة بالجاذبية."
مثل خريطة الكنتور ، تشير الأسهم في الصورة أعلاه إلى المجرات التي من المحتمل أن تكون موجودة على نفس المسافة ، متجمعة حول مركز الصورة. تشير الخطوط إلى انبعاث الأشعة السينية للكتلة. المجرات ذات القياسات المؤكدة للمسافة 9.6 مليار سنة ضوئية محاطة بدائرة. يثبت الجمع بين اكتشاف الأشعة السينية وجمع المجرات الضخمة بشكل لا لبس فيه كتلة حقيقية مرتبطة بالجاذبية.
تؤكد المجرات الفردية أن المجرات المنفردة مجتمعة بالفعل بواسطة الجاذبية تؤكدها في نظام موجي مختلف تمامًا: يتم تسخين المادة بين المجرات في مجموعات إلى درجات حرارة متطرفة وتنبعث الضوء عند أطوال موجية أقصر بكثير من مرئية للعين البشرية. لذلك استخدم الفريق مرصد الفضاء XMM-Newton للبحث عن هذا الإشعاع في الأشعة السينية.
قال ألكسيس فينوغينوف من معهد ماكس بلانك للفيزياء خارج الأرض: "على الرغم من الصعوبات في جمع فوتونات الأشعة السينية ذات حجم تلسكوب فعال صغير مشابه لحجم التلسكوب في الفناء الخلفي ، فقد اكتشفنا توقيعًا واضحًا للغاز الساخن في الكتلة".
أدى الجمع بين هذه الملاحظات المختلفة في الأطوال الموجية غير المرئية للعين البشرية إلى اكتشاف رائد لمجموعة المجرات على مسافة 9.6 مليار سنة ضوئية - حوالي 400 مليون سنة ضوئية في الماضي أكثر من المجموعة البعيدة المعروفة سابقًا.
يظهر تحليل البيانات التي تم جمعها حول المجرات الفردية أن المجموعة تحتوي بالفعل على وفرة من المجرات الضخمة المتطورة التي تكونت قبل حوالي ملياري سنة. بما أن العمليات الديناميكية لشيخوخة المجرات بطيئة ، فإن وجود هذه المجرات يتطلب التجميع العنقودي من خلال دمج مجموعات المجرات الضخمة ، كل منها يغذي مجرته المهيمنة. لذا فإن الكتلة هي مختبر مثالي لدراسة تطور المجرات ، عندما كان الكون حوالي ثلث عمره الحالي فقط.
بما أن مجموعات المجرات البعيدة هي أيضًا أدوات تتبع مهمة للبنية واسعة النطاق وتقلبات الكثافة البدائية في الكون ، فإن الملاحظات المماثلة في المستقبل ستؤدي إلى معلومات مهمة لعلماء الكون. أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها حتى الآن أن مرافق الأشعة تحت الحمراء الحالية قادرة على توفير تحليل مفصل لمجموعات المجرات البعيدة وأن الجمع مع بيانات الأشعة السينية هو أداة جديدة قوية. ولذلك يواصل الفريق البحث عن مجموعات أبعد.
المصدر: معهد ماكس بلانك للفيزياء خارج الأرض
