Fra en JPL-pressemelding:
Å se er å tro, bortsett fra når du ikke tror det du ser. Den galaktiske grupperingen, oppdaget av NASAs Spitzer Space Telescope, ble observert slik den eksisterte da universet var omtrent en fjerdedel av sin nåværende alder på 13,7 milliarder år.
Den gigantiske buen er den strukkede formen til en fjernere galakse hvis lys er forvrengt av monsterklyngens kraftige tyngdekraft, en effekt som kalles gravitasjonslinsing. Problemet er at buen ikke burde eksistere.
"Da jeg først så det, fortsatte jeg å stirre på det og tenkte at det ville forsvinne," sa studieleder Anthony Gonzalez fra University of Florida i Gainesville, hvis team inkluderer forskere fra NASAs Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif. en statistisk analyse, buer bør være ekstremt sjeldne på den avstanden. Ved den tidlige epoken er forventningen at det ikke er nok galakser bak klyngen som er lys nok til å bli sett, selv om de var 'linset' eller forvrengt av klyngen. Det andre problemet er at galakse klynger blir mindre massive jo lenger tilbake i tiden du går. Så det er vanskeligere å finne en klynge med nok masse til å være et godt objektiv for gravitasjonelt å bøye lyset fra en fjern galakse. "
Galakse klynger er samlinger med hundrevis til tusenvis av galakser bundet sammen av tyngdekraften. De er de mest massive strukturene i universet vårt. Astronomer studerer ofte galakse klynger for å lete etter fjerne, forstørrede galakser bak seg som ellers ville være for svake til å se med teleskoper. Mange slike gravitasjonslystne galakser har blitt funnet bak galakse klynger nærmere Jorden.
Overraskelsen i denne Hubble-observasjonen er å se en galakse linset av en ekstremt fjern klynge. Kombinert IDCS J1426.5 + 3508, er klyngen den mest massive funnet på den tiden, veier så mye som 500 billioner soler. Den er 5 til 10 ganger større enn andre klynger som ble funnet på så tidlig tid i universets historie. Teamet oppdaget klyngen i et søk ved å bruke NASAs Spitzer-romteleskop i kombinasjon med arkivoptiske bilder tatt som en del av National Optical Astronomy Observatory's Deep Wide Field Survey på Kitt Peak National Observatory, Tucson, Ariz. De kombinerte bildene lot dem se klyngen som en gruppe veldig røde galakser, som indikerer at de er langt borte.
Dette unike systemet utgjør den fjerneste klyngen som er kjent for å “være vertskap” for en gigantisk gravitasjonslystet bue. Å finne denne eldgamle gravitasjonsbuen kan gi innsikt i hvordan de første øyeblikkene etter Big Bang ble lagt forholdene til rette for vekst av heftige klynger i det tidlige universet.
Buen ble oppdaget i optiske bilder av klyngen som ble tatt i 2010 av Hubbles Advanced Camera for Surveys. De infrarøde egenskapene til Hubble's Wide Field Camera 3 bidro til å gi en nøyaktig avstand, og bekreftet at den var en av de fjerneste klyngene som ennå er oppdaget.
Når astronomene bestemte klyngens avstand, brukte de Hubble, det kombinerte arrayet for forskning i Millimeter-bølgeastronomi (CARMA) radioteleskop, og NASAs Chandra røntgenobservatorium for uavhengig å vise at den galaktiske grupperingen er ekstremt massiv.
"Sjansen for å finne en slik gigantisk klynge så tidlig i universet var mindre enn én prosent i det lille området vi undersøkte," sa teammedlem Mark Brodwin fra University of Missouri-Kansas City. "Det deler en evolusjonær vei med noen av de mest massive klyngene vi ser i dag, inkludert koma-klyngen og den nylig oppdagede El Gordo-klyngen."
En analyse av buen avslørte at det linserte objektet er en stjernedannende galakse som eksisterte for 10 til 13 milliarder år siden. Teamet håper å bruke Hubble igjen for å oppnå en mer nøyaktig avstand til den linsede galaksen.
Teamets resultater er beskrevet i tre artikler, som vil vises online i dag og vil bli publisert i utgaven 10. juli 2012 av The Astrophysical Journal. Gonzalez er den første forfatteren på et av papirene; Brodwin, på en annen; og Adam Stanford fra University of California i Davis, på den tredje. Daniel Stern og Peter Eisenhardt av JPL er medforfattere på alle tre papirene.
Lead billed caption: Disse bildene, tatt av NASAs Hubble-romteleskopet, viser en lysbue bak en ekstremt massiv klynge av galakser som ligger 10 milliarder lysår unna. Bildekreditt: NASA / ESA / University of Florida, Gainsville / University of Missouri-Kansas City / UC Davis
