اولین ساختار های بزرگ در عالم

خوشه های کهکشانی سنگین را برای مطالعه تأثیر ماده تاریک و انرژی تاریک بر رشد ساختار های کیهانی به کار میبرند...
اخترشناسان با استفاده از تلسکوپ قطب جنوب گزارش دادند که بزرگترین …

خوشه های کهکشانی سنگین را برای مطالعه تأثیر ماده تاریک و انرژی تاریک بر رشد ساختار های کیهانی به کار میبرند...

اخترشناسان با استفاده از تلسکوپ قطب جنوب گزارش دادند که بزرگترین و سنگین ترین خوشه های کهکشانی را که تا حال دیده نشده در فاصله حدود ۷ میلیارد سال نوری کشف نموده اند. این خوشه های که بنام (SPT-CL J۰۵۴۶-۵۳۴۵) یاد می شوند حدود ۸۰۰ تریلیون برابر خورشید وزن داشته و صد ها کهکشان را در خود جای داده اند.

مارک برودوین اخترشناس این مرکز می گوید: " این خوشه کهکشانی لقب سنگین وزن را به خود اختصاص داد. برون اولین کسی است که طی یک مقاله این کشف را در مجله اخترفیزیک اعلام نمود.

روش انتقال به سرخ میتواند اندازه گیری کند که چگونه نور یک جسم دور در اثر گسترش عالم کشیده میشود. این خوشه که در صورت فلکی سه پایه نقاش قرار دارد انتقال به سرخ آن z=۱.۰۷ می باشد. بدین معنی که این جرم حدود ۷ میلیارد سال فاصله دارد و ما آن را طوری می بینیم که در ۷ میلیارد سال قبل یعنی زمانی بوده که عالم نیم عمر خود را داشته و منظومه شمسی ما اصلأ وجود نداشته است.

این خوشه حتی در چنین عمر جوان خود به حد خوشه کما که در نزدیکی آن قرار دارد سنگین بوده. از آن زمان به بعد حدود چهار برابر وزن و عمر خود رشد کرده. اگر ما میتوانسیتم این خوشه را طوری ببینیم که امروز است، در آنصورت یکی از بی نهایت سنگین ترین خوشه ها در عالم خواهد بود.

به گفته براون این خوشه پر از کهکشان های پیر است. یعنی طی دو میلیارد اول عمر کائنات این کهشکان ها با هم یکجا شده اند.

خوشه های کهکشانی نظیر این را میتوان برای مطالعه چگونگی تأثیر ماده تاریک و انرژی تاریک بر رشد ساختار های کیهانی به کار برد. مدتها قبل، عالم ما به مراتب کوچکتر و متراکم بود و در نتیجه گرانش تأثیر بیشتر تری نسبت به امروز داشت. بنابرین رشد خوشه های کهکشانی بسیار آسان بود، بخصوص در بخش های متراکم و چگال تر از پیرامون آن محیط.

از آنجائیکه عالم در اثر انرژی تاریک با میزان شتاب زیادی در حال انبساط بود، پراکندگی آن هم رشد بیشتری داشت. حالا انرژی تاریک بر نیروی گرانش غلبه نموده و مانع تشکیل خوشه های جدید کهکشانی میشود.

برودوین و همکاران او شکار خود را در محدوده اولین مربع به قطر ۲۰۰ درجه از اطلاعات جمع آوری شده توسط تلسکوپ قطب جنوب کشف نمودند. تلسکوپ نامبرده در حال حاضر اولین سروی میلیمتری خود از محدوده وسیعی به اندازه ۲.۵۰۰ درجه مربع را تکمیل میکند.

این اخرتشناسان با استفاده از اثر سینایف زلدویچ که به معنی اعواج یا تحریف کوچک در پس زمینه ریز موج کیهانی می باشد، در حال شکار خوشه های کهکشانی عظیم اند. ( پس زمینه ریز موج کیهانی به معنی تابش فراگیر کل آسمان است که از حادثه بیگ بنگ یا انفجار بزرگ بجا مانده). این گونه اعواج زمانی بوجود می آید که تابش پس زمینه از میان یک خوشه کهکشانی عظیم عبور کند.

بررسی این گونه اثر نقش بسیار مهمی بر روش های جستجو و کاوش دارد. این روش برای خوشه های دور همانگونه خوب کار میدهد که برای خوشه های کهکشانی نزدیک و به اخترشناسان امکان میدهد تا خوشه های بسیار دور، کمیاب و سنگین را بیابند. در ضمن اندازه گیری های بسیار دقیقی را از این گونه خوشه ها فراهم می سازد که برای کشف و آشکار ساختن ماهیت ماده تاریک بسیار مهم می باشد.

هدف اساسی سروی تلسکوپ قطب جنوب یافتن یک نمونه بسیار بزرگ خوشه کهکشانی است تا بتوان رابطه وضعیت انرژی تاریک را که میتواند تورم کیهانی و انبساط سریع عالم را مشخص نماید، اندازه گیری نمود. هدف دیگر این رصد خانه درک تکامل گاز های داغ در داخل خوشه های کهکشانی، مطالعه تکامل کهکشان های سنگین در داخل خوشه ها و مشخص نمودن کهکشان هایی است که در فاصله دور قرار دارند، گرانشی عدسی داشته و با سرعت ستاره تولد میکنند.

وقتی که این گونه خوشه دور کشف گردید، تیم آن را با استفاده از کمره (دوربین) آرایه فروسرخ تلسکوپ فضایی سپیتزر مطالعه نمودند تا کهکشان ها را در داخل خوشه با دقت مشخص نمایند. رصد های مفصل سرعت کهکشان ها با استفاده از تلسکوپ ماژیلان در چیلی ثابت نمود که این خوشه کهکشانی بسیار سنگین می باشد.

بعد از اینکه تلسکوپ قطب جنوب کار سروی را تمام نمود تیم تحقیقاتی انتظار دارند تا چندین خوشه سنگین کهکشانی مشابه را که در فاصله های دور قرار دارند، کشف نمایند.

برودوین میگوید: " بعد از چندین سال تلاش این پیروزی اخترشناسان بسیار اشتیاق بر انگیز و تحریک کننده است. سوری کامل تلسکوپ قطب جنوب در سال بعد تکمیل میشود و آنگاه کتاب خوشه های بسیار سنگین در اوایل عالم را از نو خواهم نوشت".