אשכול גלקסי שנמצא כ -10.2 מיליארד שנות אור מכדור הארץ התגלה על ידי שילוב נתונים ממצפה הרנטגן של צ'נדרה של נאס"א עם טלסקופים אופטיים ואינפרא אדום. האשכול, JKCS041, הוא אשכול הגלקסיה הרחוק ביותר שנצפה עד כה, ואנחנו רואים אותו כשרק היקום היה כרבע מגילו העכשווי. מרחק האשכול מכה את מחזיק השיא הקודם בכמיליארד שנות אור.
צבירי גלקסיות הם העצמים הגדולים בכבידה בכבידה ביקום. מציאת מבנה כה גדול בתקופה מוקדמת מאוד זו יכולה לחשוף מידע חשוב אודות התפתחות היקום בשלב מכריע זה.
JKCS041 נמצא בסופו של דבר כאשר מדענים חושבים שצבירי גלקסיות יכולים להתקיים ביקום המוקדם על סמך כמה זמן ייקח להם להרכיב. לכן לימוד המאפיינים שלו - כמו הרכב, מסה וטמפרטורה - יגלה יותר כיצד התגבש היקום.
"אובייקט זה קרוב לגבול המרחק הצפוי לאשכול גלקסיות", אמר סטפנו אנדרון מהמכון הלאומי לאסטרופיסיקה (INAF) במילאנו, איטליה. "אנחנו לא חושבים שכוח הכבידה יכול לעבוד מספיק מהר כדי לייצר אשכולות גלקסיות הרבה יותר מוקדם."
במקור התגלה JKCS041 בשנת 2006 בסקר מטלסקופ האינפרא אדום של הממלכה המאוחדת (UKIRT). המרחק לאשכול נקבע אז מתצפיות אופטיות ואינפרא אדום מ- UKIRT, הטלסקופ קנדה-צרפת-הוואי בהוואי וטלסקופ החלל שפיצר של נאס"א. תצפיות אינפרא אדום חשובות מכיוון שהאור האופטי מהגלקסיות במרחקים גדולים מועבר לאורכי גל אינפרא אדום בגלל התפשטות היקום.
נתוני צ'נדרה היו הראיה הסופית - אך המכריעה - מכיוון שהראו כי JKCS041 היה אכן אשכול גלקסי אמיתי. פליטת הרנטגן המורחבת שראתה צ'נדרה מראה כי גז חם התגלה בין הגלקסיות, כצפוי לאשכול גלקסיות אמיתי ולא לזה שנתפס במעשה ההתהוות.
כמו כן, ללא תצפיות הרנטגן נותרה האפשרות שאובייקט זה יכול היה להיות תערובת של קבוצות גלקסיות שונות לאורך קו הראיה, או נימה, זרם ארוך של גלקסיות וגז, הנשקף מלפנים. המסה והטמפרטורה של הגז החם שהתגלה על פי הערכות מתצפיות צ'נדרה שוללים את שתי האלטרנטיבות הללו.
היקף וצורת פליטת הרנטגן יחד עם היעדר מקור רדיו מרכזי טוענים נגד האפשרות שפליטת הרנטגן נגרמת על ידי פיזור של אור רקע מיקרוגל קוסמי על ידי חלקיקים הפולטים גלי רדיו.
עדיין לא ניתן, עם איתור אשכול גלקסי אחד רחוק ביותר, לבחון דגמים קוסמולוגיים, אך נערכים חיפושים אחר אשכולות גלקסיות אחרות במרחקים קיצוניים.
"התגלית הזו מרגשת מכיוון שהיא דומה למצוא מאובן של טירנוזאורוס רקס שהוא מבוגר בהרבה מכל ידוע אחר," אמר המחבר המשותף, בן מושן, מאוניברסיטת בריסטול באנגליה. מאובן אחד אולי פשוט ישתלב עם ההבנה שלנו לגבי דינוזאורים, אבל אם הייתם מוצאים הרבה יותר, הייתם צריכים להתחיל לחשוב מחדש על התפתחות הדינוזאורים. הדבר נכון גם לאשכולות הגלקסיות ולהבנתנו את הקוסמולוגיה. "
מחזיק השיא הקודם לאשכול גלקסיות היה במרחק של 9.2 מיליארד שנות אור, XMMXCS J2215.9-1738, שהתגלה על ידי XMM-Newton של ESA בשנת 2006. זה שבר את שיא המרחק הקודם בכ- 0.1 מיליארד שנות אור בלבד, בעוד JKCS041 עולה על XMMXCS J2215 .9 בערך פי עשרה מזה.
"מה שמרגש בגילוי זה האסטרופיזיקה שניתן לעשות בעזרת מחקרי מעקב מפורטות," אמר אנדרון.
בין השאלות שהמדענים מקווים לענות עליהן על ידי לימוד נוסף של JKCS041 הן: מה בניית אלמנטים (כמו ברזל) כמו באובייקט כה צעיר? האם ישנם סימנים לכך שהאשכול עדיין מתהווה? האם הטמפרטורה ובהירות הרנטגן של אשכול כה רחוק קשורים למסה שלו באותה דרך פשוטה כמו אצל אשכולות קרובים?
מקור: EurekAlert
