Pressmeddelande

Den mest avlägsna fullvuxna galaxhopen

– Ung men överraskande vuxen

9 mars 2011

Astronomer har upptäckt och uppmätt avståndet till den mest avlägsna fullvuxna galaxhopen som hittills hittats. För att göra det användes mängder av olika teleskop på marken och i rymden, bland dem ESO:s jätteteleskop VLT vid Paranalobservatoriet i Chile. Trots att hopen ses vid en tidpunkt då universum var yngre än en fjärdedel av sin nuvarande ålder så är den överraskande lik galaxhopar i vårt nuvarande universum.

Raphael Gobat (CEA, Paris) är huvudförfattaren till studien i vilken observationerna från ESO:s VLT användes.

– Vi har mätt upp avståndet till den mest avlägsna fullvuxna galaxhop som någonsin hittats. Det som är överraskande är att när vi tittar närmare på hopen så ser den inte särskilt ung ut. Många av galaxerna har stadgat sig och liknar inte de stjärnbildande galaxer som man annars brukar se i det tidiga universum, säger han.
 
Galaxhopar är de största strukturerna i universum som hålls ihop av tyngdkraften. Astronomer förväntar sig att dessa hopar växer med tiden och att massiva hopar därmed borde vara ovanliga i det tidiga universum. Mer avlägsna galaxhopar har upptäckts, men de verkar vara unga hopar som fortfarande håller på att bildas och inte fullvuxna, stadgade system.

Det internationella forskarteamet av astronomer observerade med de kraftfulla VIMOS- och FORS2-instrumenten på ESO:s jätteteleskop VLT. De lyckades mäta upp avståndet till ett antal svagt lysande fläckar som fanns med i en märklig ansamling av röda objekt vilka först hade setts i en bild tagen med rymdteleskopet Spitzer. Fläckarna, som fick namnet CL G1449+0856 [1], visade alla tecken på att vara en mycket avlägsen galaxhop. Mätningarna visade att det faktiskt rörde sig om en galaxhop sedd när universum bara var tre miljarder år gammalt – yngre än en fjärdedel av sin nuvarande ålder.

När forskarteamet väl visste avståndet till denna ovanliga hop studerade de dess galaxer noggrant med både NASA/ESA:s rymdteleskop Hubble och med markbaserade teleskop, bland dem VLT. De fann bevis som tydde på att de flesta av galaxerna i hopen inte höll på att bilda nya stjärnor, utan istället mestadels innehöll stjärnor som redan var ungefär en miljard år gamla. Detta gör att hopen kan sägas vara fullvuxen eller mogen. Den har en massa som är jämförbar med massan hos Virgo-hopen, som är det närmaste exemplet av en så kallad rik galaxhop.

Ännu mer bevis för att detta är en fullvuxen hop kommer från observationer av röntgenstrålning från CL J1449+0856 som gjorts med ESA:s rymdteleskop XMM-Newton. Hopen avger röntgenstrålning som måste ha sitt ursprung i ett mycket hett moln av tunn gas som uppfyller rymden mellan galaxerna och som är koncentrerat till hopens mitt. Detta är ytterligare ett tecken på att hopen är fullvuxen och att den hålls ihop av sin egen tyngdkraft. Mycket unga galaxhopar har inte haft tid att fånga in het gas på detta sätt.

– Dessa nya resultat stödjer iden om att fullvuxna hopar existerade när universum var yngre än en fjärdedel av sin nuvarande ålder. Enligt nuvarande teorier förväntas sådana hopar vara mycket sällsynta, och vi har haft tur som lyckades upptäcka en sådan. Men om man hittar många fler efter fortsatta observationer kan det betyda att det vi tror vi har förstått om det tidiga universum behöver omarbetas, avslutar Raphal Gobat.

Noter

[1] Det underliga namnet syftar på objektets läge på himlavalvet.

[2] Galaxerna ser röda ut i bilden delvis därför att de tycks bestå av svala, röda stjärnor. Dessutom har universums expansion gjort att våglängden hos ljuset från galaxerna har blivit längre sedan det skickades ut. Detta innebär att större delen av ljuset är i form av infraröd strålning när det kommer till jorden.

[3] Astronomerna mätte upp avståndet till hopen genom att med hjälp av en spektrograf dela upp ljuset i dess olika färger. Hopens spektrum jämförde de sedan med ljuset från ett liknande objekt på närmare håll i universum. Detta i sin tur gjorde det möjligt för dem att mäta galaxernas rödförskjutning - hur mycket universum har expanderat sedan ljuset lämnade galaxerna. Rödförskjutningen fastställdes till 2,07, vilket betyder att vi ser hopen som den var ungefär tre miljarder år efter big bang.

Mer information

Forskningsresultaten presenteras i artikeln “A mature cluster with X-ray emission at z = 2.07” av R. Gobat m. fl., som publicerats i tidskriften Astronomy & Astrophysics.

Forskarteamet består av R. Gobat (Laboratoire AIM-Paris-Saclay, Frankrike), E. Daddi (AIM-Paris), M. Onodera (ETH Zürich, Schweiz), A. Finoguenov (Max-Planck-institutet för utomjordisk fysik, Garching, Tyskland), A. Renzini (INAF–Osservatorio Astronomico di Padova, Italien), N. Arimoto (Japans nationalobservatorium), R. Bouwens (Lick Observatory, Santa Cruz, USA), M. Brusa (ETH), R.-R. Chary (California Institute of Technology, USA), A. Cimatti (Università di Bologna, Italien), M. Dickinson (NOAO, Tucson, USA), X. Kong (Universitet for vetenskap och teknik, Kina), and M.Mignoli (INAF – Osservatorio Astronomico di Bologna, Italien).

ESO, Europeiska sydobservatoriet, är Europas främsta samarbetsorgan för astronomisk forskning och världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det stöds av 15 länder: Belgien, Brasilien, Danmark, Finland, Frankrike, Italien, Nederländerna, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike. ESO:s ambitiösa verksamhet rör design, konstruktion och drift av avancerade markbaserade forskningsanläggningar som gör det möjligt för astronomer att göra banbrytande vetenskapliga upptäckter. ESO spelar dessutom en ledande roll i att främja och organisera samarbeten inom astronomisk forskning. ESO driver tre unika observationsplatser i Chile: La Silla, Paranal och Chajnantor. Vid Paranal finns Very Large Telescope, världens mest avancerade observatorium för synligt ljus, och VISTA, det största kartläggningsteleskopet. ESO bidrar dessutom till ALMA, ett revolutionerande astronomiskt teleskop och världens hittills största astronomiska projekt. ESO planerar för närvarande bygget av ett 42-meters europeiskt extremt stort teleskop för synligt och infrarött ljus, E-ELT, som kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.

Länkar

• Forskningsartikeln
• Bilder på VLT

Kontakter

Dr Raphael Gobat
Laboratoire AIM-Paris-Saclay, CEA/DSM-CNRS–Université Paris Diderot
Gif-sur-Yvette, France
Tel: +33 1 69 08 60 01
E-post: raphael.gobat@cea.fr

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

Johan Warell (Presskontakt för Sverige)
ESO:s nätverk för vetenskaplig kommunikation
Skurup, Sverige
Tel: +46-706-494731
E-post: eson-sweden@eso.org

Connect with ESO on social media

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande eso1108 som har tagits fram inom ESON, ett nätverk av medarbetare i ESO:s medlemsländer. ESON-representanterna fungerar som lokala kontaktpersoner för media i samband med ESO:s pressmeddelanden och andra händelser. ESON:s kontaktperson i Sverige är Johan Warell.