En mycket het, tung och ung hop av galaxer är den största som någonsin upptäckts i det avlägsna universum. Nu har galaxhopen detaljstuderats av ett internationellt forskarlag med hjälp av ESO:s jätteteleskop VLT i Chiles Atacamaöken samt med NASA:s rymdteleskop Chandra och Atacama Cosmology Telescope. Forskningsresultaten presenteras den 10 januari 2012 vid det Amerikanska astronomiska sällskapets 219:e årliga möte i Austin, Texas.
Den nyupptäckta galaxhopen har fått smeknamnet El Gordo. Den består av två skilda mindre galaxhopar som håller på att kollidera med hastigheter på flera miljoner kilometer i timmen. Den ligger så långt bort att dess ljus har färdats i sju miljarder år för att nå jorden.
Felipe Menanteau vid Rutgers University i USA ledde studien.
- Denna hop är den mest massiva, den hetaste och den som avger mest röntgenstrålning av alla hittills upptäckta galaxhopar på det här avståndet eller bortom det. Vi ägnade El Gordo mycket av vår observationstid så det är roligt att satsningen gav resultat och vi upptäckte en häpnadsväckande galaxhopskrock, säger han.
Hopar av galaxer är de största objekten i universum som hålls ihop av tyngdkraften. De bildas genom att mindre grupper av galaxer smälter samman. Hur detta går till beror till stor del på mängderna av mörk materia och mörk energi i universum just då. Därför belyser studier av galaxhopar just dessa mystiska beståndsdelar i kosmos.
Teammedlemmen Jack Hughes, även han vid Rutgers, fortsätter.
- Det var just jättestora galaxhopar som den här som vi ville hitta. Vi vill testa om vi förstår hur dessa objekt bildas genom att använda de bästa modellerna för kosmologin som är tillgängliga.
Teamet, som letts av chilenska astronomer och astronomer från Rutgers, hittade El Gordo genom att registrera en förvrängning i den kosmiska bakgrundsstrålningen. Dess svaga glöd över hela himlen är det som återstår av ljuset från big bang, universums heta och täta start för 13,7 miljarder år sedan. Strålningen som är kvar efter big bang växelverkar med elektroner i den heta gasen i galaxhopar och förvränger bilden av bakgrundsglöden som man ser den från jorden. Ju större och tätare hop, desto större är förvrängningen av bakgrunden. El Gordo hittades i en kartläggning av bakgrundsstrålningen som gjordes med Atacama Cosmology Telescope.
ESO:s jätteteleskop VLT användes av teamet för att mäta galaxernas hastigheter i den gigantiska galaxhopskrocken och för att mäta dess avstånd från jorden. Dessutom använde de NASA:s rymdobservatorium Chandra för att studera den heta gasen i hopen.
Avlägsna och stora hopar som El Gordo är mycket sällsynta. Men forskarna menar att upptäckten ändå stämmer väl överens med astronomers nuvarande bild av ett universum som började med big bang och som till största del består av mörk materia och mörk energi.
Mest troligt är att El Gordo bildades precis som den mer kända Gevärskulehopen (eng. Bullet Cluster), en spektakulär galaxhop som ligger nästan fyra miljarder ljusår närmare jorden. I båda hopar finns det bevis för att vanlig materia som mest består av gas som lyser starkt i röntgenstrålning, har rivits bort från hopens mörka materia. Kollisionen har bromsat den heta gasen men inte den mörka materian.
Cristóbal Sifón är student vid Pontificia Universidad Católica de Chile (PUC) i Santiago.
- Det är första gången som vi hittat ett system som liknar Gevärskulehopen vid ett så högt avstånd. Det är som det gamla talesättet: om du vill förstå vart du är på väg behöver du veta var du har varit, säger han.
