Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Hele billedet af en fjern superklynge i tre dimensioner

Figur 1:3-D- og 2-D-kortene over taltætheden af ​​galakser forbundet med superhoben. På 2D-kortet, de storstilede strukturer af galakser placeret i skiven for omkring 7,3 milliarder år siden er vist. De hvide områder viser de strukturer, der allerede er kendt fra tidligere undersøgelser, og de gule områder viser de strukturer, der nyligt er opdaget af denne undersøgelse. Strukturerne markeret med de stiplede ellipser skal bekræftes af fremtidige arbejder. Den hvide lodrette linje i figuren svarer til en afstand på omkring 30 millioner lysår (dvs. 10 MPc). Kredit:NAOJ

Ved at bruge Subaru-teleskopet og Gemini-North-teleskopet, et hold af astronomer har afsløret, at superhoben CL1604, en fjern superklynge placeret omkring 7,3 milliarder lysår væk, er en storstilet 3-D struktur, der strækker sig over omkring 160 millioner lysår i nord-syd retning. Dette er mere end to gange mere udvidet end tidligere kendt. Indtil nu, astronomer så blot "toppen af ​​isbjerget" af denne superklynge. Subaru-teleskopets bredfeltskapacitet gjorde det muligt for holdet at undersøge hele superklyngen, og Gemini-North-teleskopet spillede en afgørende rolle i bekræftelsen af ​​strukturerne. Dette er resultatet af synergien mellem Maunakea-observatoriernes teleskoper.

Galakser er uhomogent fordelt i universet. Det er velkendt, at nærliggende galakser er stærkt påvirket af deres miljø, f.eks., om de er placeret i tætte områder kaldet galaksehobe, eller mindre tætte områder kaldet hulrum. Imidlertid, hvordan galakser dannes og udvikler sig sammen med væksten af ​​de kosmiske netstrukturer er et af de varme emner i astronomi. En bred-felt undersøgelse af det fjerne univers gør det muligt for astronomer at være vidne til, hvad der faktisk skete med galakser i den tidlige fase af strukturdannelsen i universet. Blandt de få superklynger, der i øjeblikket er kendt, et af de bedste mål for undersøgelse er superklyngen CL1604. Baseret på tidligere undersøgelser, dens udstrækning er 80 millioner lysår og dens æra er 7,3 milliarder år siden.

Det unikke ved de data, der er taget af Hyper Suprime-Cam (HSC) på Subaru-teleskopet, er de dybe billeddata over et felt, der er bredt nok til at dække den kendte superklynge og det omkringliggende område fuldt ud. Et hold ledet af Masao Hayashi og Yusei Koyama fra NAOJ estimerede afstandene mellem individuelle galakser fra galaksens farver ved hjælp af en teknik kaldet "fotometrisk rødforskydning". Så dukkede det tredimensionelle billede af de store strukturer op, bestående af adskillige galaksehobe nyligt opdaget i nord-syd retning, samt de allerede kendte strukturer (figur 1).

Figur 2:Fordelingen af ​​rødforskydning (dvs. afstand i dybderetningen) af galakserne bekræftet af vores spektroskopiske observationer. I hvert område, histogrammet er farvekodet af galaksernes afstand. Den samme farve på histogrammerne betyder, at galaksehobene er placeret i samme afstand i dybderetningen uanset placeringen på himlen. Kredit:NAOJ

Desuden, holdet brugte Faint Object Camera and Spectrograph (FOCAS) på Subaru-teleskopet og Gemini Multi-Object Spectrograph (GMOS) på Gemini-North til at bekræfte de præcise afstande af 137 galakser forbundet med galaksehobe afsløret af HSC (Figur 2) . De fandt ud af, at superklyngen er et kompleks, storskala struktur over det store projekterede område og også langs sigtelinjen i 3D. Galakserne spredt over de 160 millioner lysår ser ud til at være uafhængige på grund af det store område, imidlertid, de spektroskopiske observationer har afsløret, at galakserne blev dannet samtidigt og derefter udviklede sig sammen med væksten af ​​store strukturer.

Mælkevejsgalaksen er medlem af den lokale gruppe i udkanten af ​​Jomfru-galaksehoben. Et hold ledet af en astronom fra University of Hawaii afslørede for nylig, at Jomfruklyngen er medlem af en mere udvidet, enorm struktur kaldet Laniakea Supercluster. "Superklyngen, vi opdagede for 7,3 milliarder år siden, kan vokse til at blive en enorm storstilet struktur, der ligner Laniakea, hvor vi bor, " sagde Hayashi.

Disse resultater blev offentliggjort i Publikationer fra Astronomical Society of Japan .