Mlečna pot meri od 100 do 120 tisoč svetlobnih let, razdalja, ki kljubuje domišljiji. Toda grozdi galaksij, ki obsegajo stotine do tisoč galaksij, ki se plavajo pod kolektivnim gravitacijskim potegom, lahko obsegajo več deset milijonov svetlobnih let.
Ti množični grozdi so zapletena preplete med galaksijo, ki se srečujejo, in temno snovjo. Zdi se jim nemogoče natančno preslikati. Ampak zdaj je mednarodna ekipa astronomov, ki uporabljajo NASA / ESA vesoljski teleskop Hubble, naredila prav to - natančno preslikala grozdasti grozd, imenovan MCS J0416.1-2403, oddaljen 4,5 milijarde svetlobnih let.
»Čeprav že več kot dvajset let vemo, kako preslikati maso grozda z močnimi objektivi, je potrebno dolgo časa, da dobimo teleskope, ki omogočajo dovolj globoka in ostra opažanja, in da bodo naši modeli postali dovolj izpopolnjeni za nas v tako podrobnosti prikazati tako zapleten sistem kot MCS J0416.1-2403, "je v sporočilu za javnost dejal soavtor Jean-Paul Kneib.
Merjenje količine in porazdelitev mase znotraj oddaljenih predmetov je lahko izredno težavno. Še posebej, če so tri četrtine vse snovi v vesolju temne snovi, ki jih ni mogoče videti neposredno, saj ne oddaja ali odbija svetlobe. Medsebojno deluje samo gravitacija.
Toda na srečo velike grude snovi se izkrivijo in izkrivijo tkanino prostora-časa okoli njih. Delujejo kot leče, se zdi, da povečujejo in upogibajo svetlobo, ki potuje mimo njih iz bolj oddaljenih predmetov.
Ta učinek, znan kot gravitacijsko leče, je viden le v redkih primerih in ga lahko opazijo le največji teleskopi. Tudi množice galaksij kljub ogromni velikosti proizvajajo minimalne gravitacijske učinke na njihovo okolico. Večinoma povzročajo šibke leče, zaradi česar se še bolj oddaljeni viri po nebu zdijo le nekoliko bolj eliptični.
Če pa je poravnava gruče in oddaljenega predmeta ravno pravšnja, so lahko učinki znatni. Galaksije v ozadju se lahko svetlijo in spremenijo v svetlobne obroče in loke, pri čemer se večkrat pojavijo na isti sliki. Ta učinek, znan kot močno leče, je astronomom pomagal preslikati porazdelitev mase v MCS J0416.1-2403.
"Globina podatkov nam omogoča videti zelo šibke predmete in nam omogoča, da prepoznamo močneje izposojene galaksije kot kdajkoli prej," je dejal vodilni avtor dr. Jauzac. "Čeprav močno leče povečuje galaksije v ozadju, so še vedno zelo oddaljene in zelo slabovidne. Globina teh podatkov pomeni, da lahko prepoznamo neverjetno oddaljene galaksije v ozadju. Zdaj vemo za več kot štirikrat več galaksij z močno izposojo kot v prej. "
S Hubblejevo napredno kamero za ankete so astronomi opredelili 51 novih multiplikativnih galaksij okoli grozda in v štirih številkah ugotovili prejšnje raziskave. Ta učinek je Jauzacu in njenim kolegom omogočil, da izračunajo porazdelitev vidne in temne snovi v grozdu in izdelajo zelo omejen zemljevid njene mase.
Skupna masa znotraj grozda je 160 trilijonov večja od Sončeve mase z negotovostjo 0,5%. To je najbolj natančen zemljevid, ki je bil kadar koli narejen.
Toda Jauzac in sodelavci se ne nameravajo ustaviti tukaj. Še natančnejša slika galaksije bo morala vključevati tudi meritve iz šibkih leč. Tako bo ekipa še naprej preučevala grozd z uporabo ultra globokega Hubble slikanja.
Uporabili bodo tudi zemeljske opazovalnike za merjenje premikov v spektrih galaksij in zato zabeležili hitrosti vsebine grozda. Združevanje vseh meritev ne bo samo še izboljšalo podrobnosti, ampak bo tudi ponudilo 3D model galaksij znotraj grozda, ki osvetli njegovo zgodovino in razvoj.
To delo je bilo sprejeto za objavo v Mesečna obvestila kraljeve astronomije in je na voljo na spletu.
