Скопления галактик – это группы галактик, которые остаются вместе из-за действия гравитации. Чтобы понять эволюцию этих «городов галактик», ученые ищут структуры в формировании, так называемые протокластеры галактик, в ранней Вселенной.
В 2012 году международная группа астрономов провела точное определение расстояния до галактики HDF850.1, известная как одна из галактик с самой высокой скоростью звездообразования в наблюдаемой Вселенной. К своему удивлению, ученые также обнаружили, что эта галактика, которая является одной из наиболее изученных областей на небе, известная как Глубокое Поле Хаббла / ТОВАР-Север, является частью группы из примерно десятка протогалактик, которые сформировались во время первая тысяча миллионов лет космической истории. До его открытия была известна только одна подобная первобытная группа.
Теперь, благодаря новому исследованию с помощью инструмента OSIRIS на Gran Telescopio Canarias (GTC, или GRANTECAN), команда показала, что это одна из самых густонаселенных областей, населенных галактиками в примитивной Вселенной. впервые проведено детальное исследование физических свойств этой системы. «К удивлению, мы обнаружили, что все члены скопления, изученные до сих пор, около двух десятков, представляют собой галактики с нормальным звездообразованием, и что центральная галактика, по-видимому, доминирует в образовании звезд в этой структуре», – объясняет Роза Кальви, ранее постдокторант МАК и первый автор статьи.
Свидетели зарождения локальной Вселенной
Это недавнее исследование показывает, что это скопление галактик, которое формируется, состоит из различных компонентов, или «зон» с различиями в их эволюции. Астрономы предсказывают, что эта структура будет постепенно меняться, пока не превратится в скопление галактик, подобное Деве, центральной области одноименного сверхскопления, в котором расположена Местная группа галактик, к которой принадлежит Млечный Путь. «Мы видим, что этот город строится так же, как это было 12500 миллионов лет назад, когда Вселенная имела менее 10% своего нынешнего возраста, поэтому мы видим детство скопления галактик, подобных тем, которые типичны для локальной Вселенной» отмечает Хельмут Даннербауэр, исследователь МАК, который является соавтором этой статьи.
Расстояние, измеренное до этих изученных источников, полностью согласуется с прогнозами, основанными на фотометрических наблюдениях, сделанных ранее на GRANTECAN Пабло Аррабалом Аро, бывшим докторантом МАК, под руководством Хосе Мигеля Родригеса Эспиносы, исследователя МАК и помощника генерального секретаря Международной организации по связям с общественностью. Астрономический союз (МАС) и Касиана Муньос-Тунон, исследователь и заместитель директора МАК, все они соавторы настоящей статьи.
Аррабал разработал метод отбора галактик с нормальными темпами звездообразования на основе фотометрического обзора SHARDS (Survey for High-z Absorption Red and Dead Sources), крупной программы Европейской южной обсерватории (ESO), выполненной на GTC. «Я очень рад видеть, что метод, разработанный во время моей докторской диссертации, так хорошо работает при обнаружении и подтверждении густонаселенности галактик в далекой Вселенной», – заявляет Аррабал.
Программу SHARDS возглавляет Пабло Перес-Гонсалес, исследователь Центра астробиологии (CAB, CSIC-INTA), а также автор статьи.
Как объясняет Перес-Гонсалес, «точно измерить, как формируются эти структуры, особенно в начале Вселенной, непросто, и нам нужны исключительные данные, такие как те, которые мы получаем с помощью телескопа GTC в рамках SHARDS и SHARDS Frontier. Проекты Филдса, которые позволяют нам определять расстояния до галактик и между галактиками на краю Вселенной с недостижимой ранее точностью."
Кроме того, Стефан Гейер, астроном из GTC и соавтор статьи, отмечает, что «этот в высшей степени удивительный результат был бы невозможен без экстраординарных возможностей OSIRIS вместе с большой областью сбора GRANTECAN, самой большой оптической и инфракрасной телескоп в мире."
Gran Telescopio Canarias и обсерватории Института астрофизики Канарских островов (IAC) являются частью сети уникальных научно-технических инфраструктур Испании.