'El Gordo' – vzdálená 'obtloustlá' galaktická kupa

ESO 003/11 tisková zpráva

Mezinárodní tým využívající dalekohled ESO/VLT (poušť Atacama, Chile), rentgenový kosmický dalekohled Chandra (Chandra X-ray Observatory, NASA) a přístroj ACT (Atacama Cosmology Telescope) zkoumal extrémně horkou, hmotnou galaktickou kupu – největší, jaká byla dosud ve vzdáleném vesmíru pozorována. Výsledky práce byly oznámeny 10. ledna 2012 na 219. setkání Americké astronomické společnosti (American Astronomical Society, AAS) v Austinu v Texasu.

Tato nově objevená galaktická kupa [1] dostala přezdívku 'El Gordo' – což ve španělštině znamená ‚Tlouštík‘. Skládá se z dvojice původně samostatných kup, které vzájemně kolidují rychlostí několika milionů km za hodinu. Nachází se tak daleko, že jejímu světlu trvá 7 miliard let, než dorazí k Zemi.

„Tato kupa je nejhmotnější, nejžhavější a emituje nejvíce rentgenového záření mezi všemi kupami dosud nalezenými v této či větší vzdálenosti,“ říká Felipe Menanteau (Rutgers University), vedoucí této studie. „Kupě ‚El Gordo‘ jsme věnovali opravdu hodně pozorovacího času a jsem rád, že se nám naše sázka vyplatila a že jsme objevili tuto úchvatnou kolizi“. 

Kupy galaxií jsou největší gravitačně vázané struktury ve vesmíru. Proces jejich vzniku, slévání menších skupin galaxií dohromady, výrazně závisí na množství temné hmoty a temné energie, přítomné v tom okamžiku ve vesmíru – takže studium kup může pomoci při zkoumání těchto tajemných kosmických substancí.

„Obří galaktické kupy jako je tato, jsou přesně tím, co jsme chtěli objevit,“ říká člen týmu Jack Hughes (Rutgers University). „Chceme vidět, jestli umíme na základě použití nejlepších současných kosmologických modelů vysvětlit, jak tyto extrémní objekty vznikají.“

Kupa galaxií El Gordo byla nalezena na základě pozorování neobvyklé poruchy v mikrovlnném reliktním záření. Toto slabé vyzařování je pozůstatkem prvního světla uvolněného v závěrečné fázi extrémně horkého a hustého zrodu vesmíru – při velkém třesku před 13,7 miliardami let. Reliktní záření kosmického pozadí reaguje s elektrony v horkém plynu kupy galaxií, což při pozorování ze Země v daném směru narušuje jeho vzhled a strukturu [2]. Čím hustější je kupa galaxií, tím výrazněji se efekt projevuje. El Gordo byla nalezena na přehledových záběrech mikrovlnného pozadí získaných pomocí Atacama Cosmology Telescope [3].

Dalekohled ESO/VLT (Very Large Telescope) byl použit k měření rychlostí pohybu galaxií při této mohutné kolizi galaktických kup, a také k určení jejich vzdálenosti od Země. Družice Chandra (Chandra X-ray Observatory, NASA) navíc zkoumala horký plyn v této kupě.

Ačkoliv kupy o podobné velikosti se v této vzdálenosti vyskytují jen zřídka, autoři uvádějí, že nové výsledky jsou stále konzistentní se současným chápáním vesmíru, který započal velkým třeskem a je složen z větší části z temné hmoty a temné energie. 

Kupa El Gordo se pravděpodobně zformovala stejným způsobem jako kupa Bullet Cluster – ohromná interagující kupa galaxií, která je téměř o 4 miliardy světelných let blíže. V obou kupách existují důkazy, že normální hmota, většinou představovaná rentgenově zářícím horkým plynem, byla oddělena od hmoty temné. Zatímco horký plyn byl při procesu kolize zpomalen, temná hmota nikoliv.   

„Je to poprvé, co jsme v takto velké vzdálenosti nalezli systém podobný kupě Bullet Cluster,“ říká Cristóbal Sifón (Pontificia Universidad Católica de Chile (PUC), Santiago). „Je to jako v jednom starém rčení: Chcete-li pochopit, kam kráčíte, měli byste vědět, odkud jste vyšli.“

Zdroj

Poznámky

[1] Formální označení objektu je ACT-CL J0102-4915, kde první část označuje, že kupa byla objevena použitím dalekohledu ACT (Atacama Cosmology Telescope), druhá část kódu udává pozici objektu na obloze (v jižním souhvězdí Fénix, Phoenicis, Phe).

[2] Jev je označován jako Sunjajev–Zeldovičův efekt (SZ efekt); jeho existenci předpověděli v roce 1960 ruští astronomové Rašid Sunjajev a Jakov Zeldovič.

[3] Dalekohled ACT (Atacama Cosmology Telescope) je šestimetrový teleskop, který se nachází na hoře Cerro Toco v poušti Atacama v severním Chile, nedaleko od komplexu ALMA. Je navržen pro detailní přehlídku oblohy v mikrovlnné oblasti spektra za účelem studia mikrovlnného záření kosmického pozadí.

Další informace

Výsledky týkající se kupy El Gordo byly oznámeny 10. ledna 2012 na 219. setkání Americké astronomické společnosti (AAS) v Austinu v Texasu. Článek “The Atacama Cosmology Telescope: ACT-CL J0102−4915 ‘El Gordo’, A Massive Merging Cluster at Redshift 0.87” autorů Felipe Menanteau a kol.; popisující tyto výsledky byl akceptován k publikaci v časopise Astrophysical Journal.

Složení týmu: Felipe Menanteau (Rutgers University, USA), John P. Hughes (Rutgers), Crisóbal Sifón (Pontificia Universidad Católica de Chile [PUC]), Matt Hilton (University of Nottingham, UK), Jorge González (PUC), Leopoldo Infante (PUC), L. Felipe Barrientos (PUC), Andrew J. Baker (Rutgers), Sudeep Das (University of California, Berkeley, USA; Princeton University, USA), Mark J. Devlin (University of Pennsylvania, USA), Joanna Dunkley (Oxford University, UK) , Adam D. Hincks (Princeton University), Arthur Kosowsky (University of Pittsburgh, USA) , Danica Mardsen (University of Pennsylvania), Tobias A. Marriage (The Johns Hopkins University, Baltimore, USA) , Kavilan Moodley (University of KwaZulu-Natal, Durban, Jihoafrická republika), Michael D. Niemack (NIST, Boulder, USA) , Lyman A. Page (Princeton University), Erik D. Reese (University of Pennsylvania), Neelima Sehgal (Stanford University, USA), Jon Sievers (University of Toronto, Kanada), David N. Spergel (Princeton University), Suzanne T. Staggs (Princeton University) a Edward Wollack (Goddard Space Flight Center, USA).

V roce 2012 slavíme 50. výročí založení ESO. ESO (Evropská jižní observatoř) je hlavní mezinárodní astronomickou organizací Evropy a patří k nejproduktivnějším astronomickým observatořím světa. Je podporována 15 členskými státy, kterými jsou: Belgie, Brazílie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemí, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko a Velká Británie. ESO má za cíl vývoj, konstrukci a provoz výkonných pozemních astronomických zařízení, která umožní významné vědecké objevy. ESO také hraje přední roli při propagaci a organizaci mezinárodní spolupráce na poli astronomického výzkumu. ESO v současnosti provozuje tři observatoře světově úrovně: La Silla, Paranal a Chajnantor, které se nacházejí na poušti Atacama v Chile. Na Paranalu se nachází VLT (Very Large Telescope = Velmi velký dalekohled) – nejvyspělejší pozemní dalekohled pracující ve viditelném světle a VISTA, největší přehlídkový dalekohled pro infračervenou oblast na světě. Zároveň je ESO evropským zástupcem největšího astronomického projektu všech dob – teleskopu ALMA budovaného na planině Chajnantor. V současnosti ESO plánuje výstavbu Evropského extrémně velkého dalekohledu (E-ELT), který bude mít průměr primárního zrcadla 40 metrů. Měl by pracovat v infračerveném i viditelném oboru záření a stane se největším dalekohledem světa.

Odkazy

• preprint odborného článku
• snímky dalekohledu VLT a observatoře Paranal
• další informatace - NASA Chandra observatory
• další infromace - Atacama Cosmology Telescope

Kontakty

Viktor Votruba; národní kontakt; Astronomický ústav AV ČR, Ondřejov 251 65, Česká republika; Email: votruba@physics.muni.cz

Jiří Srba; překlad; Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o., Česká republika; Email: jsrba@astrovm.cz

Felipe Menanteau; Rutgers University; Piscataway, New Jersey, USA; Tel: +1 732 445 5500 (x7433); Email: felipe@physics.rutgers.edu

John P. Hughes; Rutgers University; Piscataway, New Jersey, USA; Cell: +1 732 445 5500 x 0980; Email: jph@physics.rutgers.edu

Cristóbal Sifón; Pontificia Universidad Católica de Chile; Santiago, Chile; Tel: +56 2 354 4940; Email: cjsifon@astro.puc.cl

Richard Hook; ESO, La Silla, Paranal, E-ELT and Survey Telescopes Public Information Officer; Garching bei München, Germany; Tel: +49 89 3200 6655; Cell: +49 151 1537 3591; Email: rhook@eso.org

Megan Watzke; Chandra X-ray Center; Cambridge, Massachusetts, USA; Tel: +1 617-496-7998; Email: mwatzke@cfa.harvard.edu

Toto je překlad tiskové zprávy ESO eso1203. ESON -- ESON (ESO Science Outreach Network) je skupina spolupracovníku z jednotlivých členských zemí ESO, jejichž úkolem je sloužit jako kontaktní osoby pro lokální média.