В ранней Вселенной был обнаружен космический гигант: он в 5000 раз тяжелее Млечного Пути и в будущем должен превратиться в галактический суперкластер.
Астрономы выявили самое удаленное из известных протосверхскоплений галактик — огромную структуру, которая со временем должна стать так называемым «скоплением скоплений». Объект назван COSMOS-z3.1-A. Свет от него шел к нам миллиарды лет: ученые увидели систему в том виде, в каком она была, когда Вселенной было всего 2,1 миллиарда лет. Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal.
Это далеко не обычная, хотя и весьма крупная группа галактик. Масса COSMOS-z3.1-A примерно в 5000 раз больше массы Млечного Пути, которая составляет около 10-15 триллионов солнечных масс (1012 — 1,5*1012 M☉). Исследователи полагают, что таких объектов крайне мало, и на каждые 10 тысяч обычных галактических скоплений приходится менее одного подобного.
Космический гигант даже не успел «собраться»
Современные скопления галактик — это крупнейшие гравитационно связанные структуры во Вселенной. В них могут находиться сотни и тысячи галактик, а размеры измеряются миллионами световых лет. Однако в далеком прошлом они выглядели совершенно иначе: отдельные галактики объединялись в рыхлые, неоднородные протокластеры, которые постепенно сжимались под воздействием силы притяжения. Именно такую раннюю стадию удалось изучить исследователям.
Сначала ученые применили данные обзора ODIN, выполненного с помощью Dark Energy Camera (DECam), установленной на 4-метровом телескопе имени Виктора Бланко в Чили. Камера с разрешением 570 мегапикселей за последние три года провела более 100 ночей, осуществляя съемку огромной области южного неба.
В результате астрономы обнаружили 150 удаленных протокластеров, сформировавшихся в период, когда Вселенной было от 1 до 3 миллиардов лет. Особое внимание привлекли два объекта — COSMOS-z3.1-A и COSMOS-z3.1-C: в их областях оказалось необычно много галактик.
Однако обычной фотографии было недостаточно. Чтобы оценить истинную грандиозность объектов и понять их структуру, исследователи создали трехмерные карты. Для этого использовали спектрографы DESI — GMOS на телескопе Gemini South и DEIMOS на Keck II. Один DESI способен одновременно измерять расстояния до 5000 галактик.
В результате выяснилось, что обе структуры в будущем могут стать массивнее крупнейшего известного скопления в нашей части Вселенной — скопления Кома (Abell 1656 в созвездии Волосы Вероники).