Астрономы впервые увидели рождение сверхскопления галактик в ранней Вселенной
Астрономов обнаружили самого далекого из когда-либо найденных прародителей сверхскопления галактик. Открытие подтверждает существующие теории космической эволюции и наглядно показывает, как гигантские структуры связаны с глобальной космической паутиной. Исследование, опубликованное в Astrophysical Journal, базируется на данных обзора ODIN, полученных с помощью 570-мегапиксельной Камеры Темной энергии (DECam) на 4-метровом телескопе имени Виктора Бланко в Чили. О нем сообщает Национальная исследовательская лаборатория оптической и инфракрасной астрономии США (NOIRLab).
Скопления галактик — это самые массивные гравитационно связанные структуры во Вселенной, объединяющие тысячи галактик и простирающиеся на миллионы световых лет благодаря колоссальным концентрациям темной материи. Современные зрелые скопления развились из так называемых протоскоплений — огромных, еще рыхлых систем, находящихся на стадии слияния. Изучая эти объекты в молодой Вселенной, ученые могут понять, как разрастался космос. Возглавляемый Ванданой Рамакришнан из Университета Пердью (США) коллектив проанализировал данные более чем 100 ночей наблюдений и выявил 150 далеких протоскоплений, существовавших, когда возраст Вселенной составлял всего 1–3 миллиарда лет.
Трехмерная карта космических монстров
Особое внимание исследователей привлекли два объекта с экстремальной плотностью галактик: COSMOS-z3.1-A и COSMOS-z3.1-C. Чтобы превратить плоские двухмерные координаты обзора ODIN в полноценную 3D-модель, астрономы подключили мощнейшие спектрографы мирового класса. Основной объем данных предоставил прибор DESI, способный одновременно измерять расстояние до 5000 галактик, а дополнительные спектры были собраны телескопами Gemini South в Чили и Keck II на Гавайях.
Детализированные трехмерные карты позволили ученым заглянуть в будущее этих структур. Выяснилось, что оба объекта со временем эволюционируют в системы, превосходящие по массе крупнейшее близлежащее скопление Волос Вероники (Coma Cluster). Более того, структура COSMOS-z3.1-A оказалась редчайшим феноменом — протосверхскоплением, то есть предком «скопления скоплений». Мы видим его в эпоху, когда Вселенной было всего 2,1 миллиарда лет. Этот космический титан уже тогда весил в 5000 раз больше нашей галактики Млечный Путь.
Подтверждение «волновой» эволюции космоса
«COSMOS-z3.1-A представляет собой самые экстремальные и сверхплотные области ранней Вселенной. На каждые 10 тысяч обычных скоплений приходится меньше одного подобного объекта», — поясняет Рамакришнан.
Трехмерное картирование показало, что древние протоскопления имеют клочковатую неправильную форму и располагаются точно на пересечении гигантских нитей космической паутины. Физики впервые напрямую зафиксировали такую геометрию на столь огромном расстоянии.
Наблюдения полностью подтверждают классическую модель формирования Вселенной «снизу вверх», согласно которой сначала возникают мелкие структуры, а затем они сливаются в крупные округлые конгломераты.
В ближайшее десятилетие ученые планируют расширить эти поиски благодаря строящейся обсерватории имени Веры Рубин (проект LSST). Регулярное сканирование всего южного неба позволит составить исчерпывающую хронологию эволюции галактических сверхструктур сквозь миллиарды лет космического времени.
