Aus einer JPL-Pressemitteilung:
Sehen ist Glauben, außer wenn Sie nicht glauben, was Sie sehen. Die vom Spitzer-Weltraumteleskop der NASA entdeckte galaktische Gruppierung wurde beobachtet, als das Universum ungefähr ein Viertel seines gegenwärtigen Alters von 13,7 Milliarden Jahren betrug.
Der Riesenbogen ist die gestreckte Form einer weiter entfernten Galaxie, deren Licht durch die starke Schwerkraft des Monsterclusters verzerrt wird, ein Effekt, der als Gravitationslinse bezeichnet wird. Das Problem ist, dass der Lichtbogen nicht existieren sollte.
"Als ich es zum ersten Mal sah, starrte ich es weiter an und dachte, es würde verschwinden", sagte der Studienleiter Anthony Gonzalez von der Universität von Florida in Gainesville, zu dessen Team Forscher des Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien, gehören Bei einer statistischen Analyse sollten Bögen in dieser Entfernung äußerst selten sein. In dieser frühen Epoche wird erwartet, dass sich hinter dem Cluster nicht genügend Galaxien befinden, die hell genug sind, um gesehen zu werden, selbst wenn sie vom Cluster „linsenförmig“ oder verzerrt wurden. Das andere Problem ist, dass Galaxienhaufen mit zunehmender Zeit weniger massereich werden. Es ist daher schwieriger, einen Cluster mit genügend Masse zu finden, um das Licht einer entfernten Galaxie durch Gravitation zu biegen. "
Galaxienhaufen sind Sammlungen von Hunderten bis Tausenden von Galaxien, die durch die Schwerkraft miteinander verbunden sind. Sie sind die massereichsten Strukturen in unserem Universum. Astronomen untersuchen häufig Galaxienhaufen, um nach weit entfernten, vergrößerten Galaxien zu suchen, die sonst zu dunkel wären, um mit Teleskopen gesehen zu werden. Viele solcher Galaxien mit Gravitationslinsen wurden hinter Galaxienhaufen gefunden, die näher an der Erde liegen.
Die Überraschung bei dieser Hubble-Beobachtung ist die Entdeckung einer Galaxie, die von einem extrem weit entfernten Cluster erfasst wird. Der als IDCS J1426.5 + 3508 bezeichnete Cluster ist der massivste in dieser Epoche und wiegt bis zu 500 Billionen Sonnen. Es ist fünf- bis zehnmal größer als andere Cluster, die zu einem so frühen Zeitpunkt in der Geschichte des Universums gefunden wurden. Das Team entdeckte den Cluster bei einer Suche mit dem Spitzer-Weltraumteleskop der NASA in Kombination mit optischen Archivbildern, die im Rahmen der Deep Wide Field Survey des National Optical Astronomy Observatory am Kitt Peak National Observatory in Tucson, Arizona, aufgenommen wurden. Die kombinierten Bilder ermöglichten es ihnen, sie zu sehen der Cluster als eine Gruppe sehr roter Galaxien, was darauf hinweist, dass sie weit entfernt sind.
Dieses einzigartige System stellt den entferntesten Cluster dar, von dem bekannt ist, dass er einen riesigen Bogen mit Gravitationslinsen „beherbergt“. Das Auffinden dieses alten Gravitationsbogens kann Aufschluss darüber geben, wie in den ersten Augenblicken nach dem Urknall die Bedingungen für das Wachstum kräftiger Cluster im frühen Universum geschaffen wurden.
Der Lichtbogen wurde in optischen Bildern des Clusters entdeckt, die 2010 von Hubbles Advanced Camera for Surveys aufgenommen wurden. Die Infrarotfunktionen der Wide Field Camera 3 von Hubble haben dazu beigetragen, eine genaue Entfernung bereitzustellen, was bestätigt, dass es sich um einen der am weitesten entfernten Cluster handelt, die bisher entdeckt wurden.
Nachdem die Astronomen die Entfernung des Clusters bestimmt hatten, verwendeten sie Hubble, das kombinierte Array für die Erforschung der Millimeterwellenastronomie (CARMA) und das Chandra-Röntgenobservatorium der NASA, um unabhängig voneinander zu zeigen, dass die galaktische Gruppierung extrem massiv ist.
"Die Chance, einen so gigantischen Cluster so früh im Universum zu finden, lag in dem von uns untersuchten kleinen Gebiet unter einem Prozent", sagte Teammitglied Mark Brodwin von der Universität von Missouri-Kansas City. "Es teilt einen Evolutionspfad mit einigen der massereichsten Cluster, die wir heute sehen, einschließlich des Coma-Clusters und des kürzlich entdeckten El Gordo-Clusters."
Eine Analyse des Lichtbogens ergab, dass das Objektiv mit Linsen eine sternbildende Galaxie ist, die vor 10 bis 13 Milliarden Jahren existierte. Das Team hofft, Hubble erneut verwenden zu können, um eine genauere Entfernung zur Linsengalaxie zu erhalten.
Die Ergebnisse des Teams werden in drei Artikeln beschrieben, die heute online erscheinen und in der Ausgabe des Astrophysical Journal vom 10. Juli 2012 veröffentlicht werden. Gonzalez ist der erste Autor einer der Arbeiten; Brodwin auf einem anderen; und Adam Stanford von der University of California in Davis am dritten. Daniel Stern und Peter Eisenhardt von JPL sind Co-Autoren aller drei Arbeiten.
Bildunterschrift: Diese vom Hubble-Weltraumteleskop der NASA aufgenommenen Bilder zeigen einen blauen Lichtbogen hinter einem extrem massiven Galaxienhaufen, der sich in 10 Milliarden Lichtjahren Entfernung befindet. Bildnachweis: NASA / ESA / Universität von Florida, Gainsville / Universität von Missouri-Kansas City / UC Davis
