Spitzer oppdager galaktiske klynger som binder seg tilbake da universet var omtrent 4,6 milliarder år gammelt. Bildekreditt: NASA Trykk for større bilde
NASAs Spitzer-romteleskop slo nylig opp klynger av galakser som ligger 7-9 milliarder lysår fra Jorden. Galakse klynger er noen av de største strukturene i universet, som består av tusenvis av galakser og billioner av stjerner. Denne oppdagelsen gir astronomer mer bevis på hva slags strukturer som eksisterte i det tidlige universet.
Astronomer som bruker NASAs Spitzer-romteleskop har gjennomført en kosmisk safari for å oppsøke en sjelden galaktisk art. Eksemplene deres - klynger av galakser i det fjerne universet - er få og langt mellom, og har knapt noen gang blitt oppdaget utenfor en avstand på 7 milliarder lysår fra Jorden.
For å finne klyngene siktet teamet nøye gjennom Spitzer-infrarøde bilder og bakkebaserte kataloger; estimerte grove avstander basert på klyngalaksenes farger; og bekreftede mistanker ved bruk av et spektrografinstrument ved W.M. Keck-observatoriet på Hawaii.
Til slutt resulterte ekspedisjonen i en ganske galaktisk fangst - den fjerneste galakse klyngen som noen gang er sett, som ligger 9 milliarder lysår unna. Dette betyr at klyngen levde i en tid da universet bare var 4,5 milliarder år gammelt. Universet antas å være 13,7 milliarder år gammelt.
"Det er veldig spennende å oppdage en galakse-klynge 9 milliarder lysår unna," sa studiens hovedetterforsker, Dr. Peter Eisenhardt fra NASAs Jet Propulsion Laboratory. "Det er virkelig utrolig at Spitzers 85 centimeter teleskop kan se 9 milliarder år tilbake i tid."
Ved å bruke de samme metodene fant astronomene også tre andre klynger som bodde mellom 7 og 9 milliarder lysår unna.
"Spitzer er et utmerket instrument for å oppdage veldig fjerne galakse-klynger fordi de skiller seg så lyst ut i den infrarøde," sa medundersøker Dr. Mark Brodwin, også fra JPL. "Du kan tenke på disse fjerne galakse-klyngeundersøkelsene som et spill av 'Hvor er Waldo?' Med et optisk teleskop kan du oppdage 'Waldo' eller de fjerne galakse-klyngene, ved å nøye søke etter dem blant et hav av svake galakser."
"Men i Spitzer-dataene er det som om Waldo har på seg en lys neonhatt og lett kan plukkes ut av mengden," la Brodwin til.
Galaxy-klynger er de største gravitasjonsbundne strukturer i universet. En typisk klynge kan inneholde tusenvis av galakser og billioner av stjerner. På grunn av sin enorme størrelse og masse, er de relativt sjeldne. Hvis for eksempel Jorden skulle representere hele universet, ville landene være ekvivalent med galakser, og kontinenter ville være galakse-klyngene.
Galakse klynger vokser som snøballer, og plukker opp nye galakser fra gravitasjonsinteraksjoner over milliarder av år. Av denne grunn sier teammedlemmer at disse behemothene burde være enda sjeldnere i det fjerne universet.
"Det endelige målet med denne forskningen er å finne ut når galaksene i denne og andre fjerne klynger dannet seg," sa medundersøker Dr. Adam Stanford, fra University of California i Davis. Stanford er hovedforfatter av et papir om den fjerneste galakse klyngens oppdagelse, som ble publisert i desember 2005-utgaven av Astrophysical Journal Letters.
Dette er andre gang Eisenhardt og Stanford har brutt rekorden for å fange den fjerneste galakse-klyngen. Begge sier at de ved et uhell brøt rekorden i 1997 da de oppdaget en klynge som ligger 8,7 milliarder lysår unna. Oppdagelsen ble gjort ved en dyp undersøkelse av en 0,03-graders lapp med himmel, eller et område som er betydelig mindre enn en er holdt ut på våpenlengde, i 30 netter på Kitt Peak National Observatory i Arizona.
"Vi var heldige i 1997 fordi vi ikke lette etter galakse klynger og fant den fjerneste som noen gang er blitt oppdaget i en veldig liten himmellapp," sa Stanford. "Fordi galakse klynger er så massive og sjeldne, trenger du vanligvis å dypt kartlegge et stort himmelområde for å finne dem."
"Med Spitzers store infrarøde følsomhet undersøkte vi dypere på 90 sekunder enn vi kunne i timers eksponering i observasjonene fra 1997, og vi brukte denne fordelen til å kartlegge en region 300 ganger større," legger Eisenhardt til.
Den 9 milliarder år gamle klyngen er bare ett av 25 teamet som ble tatt til fange på deres Spitzer-safari. De forbereder seg for tiden på flere observasjoner denne våren på W.M. Keck Observatory for å bekrefte avstanden til ytterligere galakse klynger fra prøven. I følge Eisenhardt kan noen av klyngene som venter på bekreftelse være enda fjernere enn den nåværende rekordholderen.
Originalkilde: Spitzer Space Telescope
