Piena Ceļa garums ir no 100 līdz 120 tūkstošiem gaismas gadu, un tas ir tālu no iztēles. Bet galaktiku kopas, kas sastāv no simtiem līdz tūkstošiem galaktiku, kuras norij kolektīvā gravitācijas ietekmē, var aptvert desmitiem miljonu gaismas gadu.
Šīs masīvās kopas ir sarežģīta mijiedarbība starp sadurstošām galaktikām un tumšo vielu. Šķiet, ka tos nav iespējams precīzi kartēt. Bet tagad starptautiska astronomu komanda, kas izmanto NASA / ESA Habla kosmisko teleskopu, ir izdarījusi tieši to - precīzi kartējusi galaktiku kopu, sauktu par MCS J0416.1–2403, 4,5 miljardu gaismas gadu attālumā.
“Lai gan jau vairāk nekā divdesmit gadus mēs zinām, kā plānot klastera masu, izmantojot spēcīgu objektīvu, ir vajadzīgs ilgs laiks, lai iegūtu teleskopus, kas var veikt pietiekami dziļus un asus novērojumus, un lai mūsu modeļi mums būtu pietiekami sarežģīti. kartēt tik nepieredzēti detalizēti tik sarežģītu sistēmu kā MCS J0416.1–2403, ”paziņojumā presei sacīja līdzautors Žans Pols Kneibs.
Izmērīt masas daudzumu un sadalījumu tālu objektos var būt ārkārtīgi grūti. It īpaši, ja trīs ceturtdaļas no visām Visuma matērijām ir tumšā matērija, kuru nevar tieši redzēt, jo tā neizstaro un neatspoguļo gaismu. Tas mijiedarbojas tikai ar gravitācijas palīdzību.
Bet par laimi lieli šķembu šķērmi šķīst un izkropļo telpas laika audumu ap tiem. Rīkojoties kā lēcas, tie, šķiet, palielina un saliek gaismu, kas tām iet prom no attālākiem objektiem.
Šis efekts, kas pazīstams kā gravitācijas objektīvs, ir redzams tikai retos gadījumos, un to var pamanīt tikai lielākie teleskopi. Pat galaktiku kopas, neskatoties uz to milzīgo izmēru, rada minimālu gravitācijas efektu uz apkārtni. Lielākoties tie rada vāju objektīvu, padarot vēl attālākus avotus debesīs tikai nedaudz eliptiskus.
Tomēr, ja kopas un tālā objekta izlīdzināšana ir pareiza, efekti var būt ievērojami. Fona galaktikas var gan izgaismot, gan pārveidot par gaismas gredzeniem un gaismas loka, vairākas reizes parādoties vienā attēlā. Tieši šis efekts, kas pazīstams kā spēcīgs objektīvs, palīdzēja astronomiem noteikt masas sadalījumu MCS J0416.1–2403.
"Datu dziļums ļauj mums redzēt ļoti vājus objektus un ļāva mums identificēt galaktikas ar spēcīgāku objektīvu nekā jebkad agrāk," sacīja galvenais autors Dr Jauzac. “Kaut arī spēcīgs objektīvs palielina fona galaktikas, tie joprojām ir ļoti tālu un ļoti ģīboni. Šo datu dziļums nozīmē, ka mēs varam identificēt neticami tālu fona galaktikas. Tagad mēs zinām vairāk nekā četras reizes vairāk kopas galaktiku ar spēcīgu lēcu nekā mēs to darījām iepriekš. ”
Izmantojot Habla uzlaboto apsekojumu kameru, astronomi ap klasteru identificēja 51 jaunu reizinātu attēlu galaktiku, četrkāršojot to skaitu, kas tika atrasts iepriekšējos apsekojumos. Šis efekts ļāva Jauzac un viņas kolēģiem aprēķināt redzamās un tumšās vielas sadalījumu klasterī un izveidot ļoti ierobežotu tās masas karti.
Kopējā masa klasterī ir 160 triljoni reizes lielāka par Saules masu ar 0,5% nenoteiktību. Tā ir visprecīzākā karte, kāda jebkad izveidota.
Bet Jauzac un kolēģi neplāno šeit apstāties. Vēl precīzākā galaktiku kopas attēlā būs jāiekļauj arī vājā objektīva mērījumi. Tātad komanda turpinās pētīt kopu, izmantojot īpaši dziļu Habla attēlu.
Viņi arī izmantos uz zemes esošās observatorijas, lai izmērītu jebkādas galaktiku spektra izmaiņas un tāpēc atzīmētu kopas satura ātrumu. Visu mērījumu apvienošana ne tikai vēl vairāk uzlabos detaļas, bet arī radīs klasterī esošo galaktiku 3D modeli, atklājot tā vēsturi un attīstību.
Šis darbs ir pieņemts publicēšanai Mēneša paziņojumi par karalisko astronomiju un ir pieejams tiešsaistē.
