שביל החלב מודד בין 100 ל -120 אלף שנות אור לרוחב, מרחק שמגרה את הדמיון. אולם אשכולות גלקסיות, הכוללות מאות עד אלפי גלקסיות הנחוצות תחת משיכה כבידה קולקטיבית, יכולות לפרוש עשרות מיליוני שנות אור.
צבירים מאסיביים אלה הם יחסי גומלין מורכבים בין גלקסיות מתנגשות לחומר אפל. נראה שהם בלתי אפשריים למפות במדויק. אולם כעת צוות בינלאומי של אסטרונומים שמשתמש בטלסקופ החלל האבל NASA / ESA עשה בדיוק את זה - מיפוי מדויק של אשכול גלקסיה, שכונה MCS J0416.1–2403, במרחק של 4.5 מיליארד שנות אור.
"למרות שידענו למפות את מסת האשכול באמצעות עדשות חזקות במשך יותר מעשרים שנה, לקח זמן רב להגיע לטלסקופים שיכולים לבצע תצפיות עמוקות וחדות מספיק, ולגבי הדגמים שלנו להיות מתוחכמים מספיק בשבילנו למפות, בפרטים חסרי תקדים כל כך, מערכת מסובכת כמו MCS J0416.1–2403, "אמר חברו של ז'אן-פול קניב בהודעה לעיתונות.
מדידת כמות וחלוקת המסה בתוך עצמים מרוחקים יכולה להיות קשה ביותר. במיוחד כאשר שלושה רבעים מכל החומר ביקום הוא חומר אפל, שאי אפשר לראות אותו ישירות מכיוון שהוא אינו פולט או משקף אור. זה מתקשר רק בכוח המשיכה.
אך למרבה המזל גושים גדולים של חומר מעוותים ומעוותים את מרקם המרחב-זמן סביבם. הם פועלים כעדשות, נראה שהם מגדילים ומכופפים אור שעובר עליהם מחפצים רחוקים יותר.
השפעה זו, המכונה עדשת כבידה, נראית רק במקרים נדירים וניתן לאתר אותה רק על ידי הטלסקופים הגדולים ביותר. אפילו צבירי גלקסיות, למרות גודלם המסיבי, מייצרים השפעות כבידה מינימליות על סביבתן. לרוב הם גורמים לעדשות חלשות, וגורמים למקורות רחוקים עוד יותר להיראות רק מעט אליפיים יותר בשמים.
עם זאת, כאשר יישור האשכול והאובייקט הרחוק הוא בדיוק נכון, ההשפעות יכולות להיות משמעותיות. ניתן להבהיר את גלקסיות הרקע ולהפוך לטבעות וקשתות אור, המופיעות מספר פעמים באותה תמונה. זו השפעה זו, המכונה עדשות חזקות, שעזרה לאסטרונומים למפות את התפלגות ההמונים ב- MCS J0416.1–2403.
"עומק הנתונים מאפשר לנו לראות אובייקטים קלושים מאוד ואיפשר לנו לזהות גלקסיות בעלות עדשות חזקה יותר מאי פעם", אמר הכותב הראשי ד"ר יוזאק. "למרות שהעדשה חזקה מעצימה את גלקסיות הרקע, הן עדיין רחוקות מאוד וקלושות. עומק הנתונים אומר שאנו יכולים לזהות גלקסיות רקע רחוקות להפליא. אנו מכירים כיום יותר מארבע גלקסיות עם עדשות חזקות יותר באשכול מאשר בעבר. "
בעזרת המצלמה המתקדמת של האבל עבור סקרים, האסטרונומים זיהו 51 גלקסיות חדשות עם ריבוי תמונות סביב האשכול, ומכפילים את המספר שנמצא בסקרים קודמים. השפעה זו אפשרה ליאוזאק וחבריה לחשב את התפלגות החומר הגלוי והכהה באשכול ולייצר מפה מוגבלת מאוד של מסתו.
המסה הכוללת בתוך האשכול היא 160 טריליון פעמים ממסת השמש, עם אי וודאות של 0.5%. זו המפה המדויקת ביותר שהופקה אי פעם.
אבל יוזק ועמיתיו לא מתכוונים לעצור כאן. תמונה מדויקת עוד יותר של אשכול הגלקסיה תצטרך לכלול מדידות גם מעדשות חלשות. כך הצוות ימשיך ללמוד את האשכול באמצעות הדמיית האבל עמוקה במיוחד.
הם ישתמשו גם במצפות תצפית על בסיס קרקע כדי למדוד כל שינוי בספקטרום הגלקסיות ולכן יש לציין את מהירות תכולת האשכול. שילוב כל המדידות לא רק ישפר את הפרטים עוד יותר, אלא גם יספק מודל תלת ממדי של הגלקסיות בתוך האשכול, ישפוך אור על ההיסטוריה והתפתחותו.
עבודה זו התקבלה לפרסום בעברית הודעות חודשיות על האסטרונומיה המלכותית והוא זמין באינטרנט.
