Tysiące gromad kulistych rozproszonych pośród galaktyk w Warkoczu Bereniki

Wpatrując się w ogromne miasto galaktyk odległe o 300 mln lat świetlnych od nas, przy użyciu teleskopu Hubble’a astronomowie dokonali kompleksowego przeglądu najmniejszych jego członków: 22 646 gromad kulistych.

Przegląd, opublikowany 9 listopada 2018 r. w Astrophysical Journal, pozwolił wykorzystać astronomom pola gromad kulistych do mapowania rozkładu materii i ciemnej materii w Gromadzie Warkocza Bereniki, zawierającej ponad 1000 galaktyk.

Ponieważ gromady kuliste są znacznie mniejsze od całych galaktyk – i bardziej liczniejsze – są znacznie lepszym wskaźnikiem tego, w jaki sposób struktura przestrzeni jest zakrzywiana przez grawitację Gromady Warkocza. W rzeczywistości gromada ta jest jednym z pierwszych miejsc, w którym obserwowane anomalie grawitacyjne były uważane za wskazówki na obecność dużej ilości niewidocznej masy – później nazwanej ciemną materią.

Gromady kuliste przypominają kule śnieżne, które zawierają kilkaset tysięcy starych gwiazd. Są integralną częścią narodzin i rozwoju galaktyk. Około 150 gromad kulistych krąży wokół Drogi Mlecznej, a ponieważ zawierają one najstarsze znane gwiazdy we Wszechświecie, były obecne we wczesnych latach formowania się Galaktyki.

Niektóre gromady kuliste Drogi Mlecznej są widoczne nieuzbrojonym okiem jako „rozmyte gwiazdy”. Jednak w odległości, w jakiej znajduje się Gromada Warkocza Bereniki, gromady kuliste w jej wnętrzu nawet dla teleskopu Hubble’a są tylko punktami światła. Badanie pokazało gromady kuliste rozproszone w przestrzeni pomiędzy galaktykami. Zostały osierocone przez swoje galaktyki macierzyste podczas bliskich przejść jednych galaktyk obok drugich w zatłoczonej gromadzie. Hubble pokazał, że niektóre gromady kuliste ustawiają się wzdłuż linii przypominającej most między galaktykami. Jest to wyraźny dowód na interakcje między galaktykami, w których obiekty wzajemnie odkształcają się grawitacyjnie.

Astronom Juan Madrid z Australian Telescope National Facility w Sydney po raz pierwszy pomyślał o rozkładzie gromad kulistych w Warkoczu, kiedy badał obrazy z Hubble’a pokazujące gromady kuliste rozciągające się aż do krawędzi każdego dowolnego zdjęcia galaktyk w Gromadzie Warkocza.

Oczekiwał na więcej danych z jednego z przeglądów realizowanych przy pomocy Hubble’a, którego celem było pozyskanie danych z całej gromady Warkocza Bereniki – Coma Cluster Treasury Survey. Jednak w połowie programu, w 2006 r. potężna kamera Advanced Camera for Surveys (ACS) uległa awarii (ACS została później naprawiona przez astronautów w 2009 r. w ramach misji serwisowej).

Aby wypełnić luki w danych, Madrid i jego zespół starannie kolekcjonowali liczne zdjęcia przedstawiające gromadę galaktyk, wykonane za pomocą innych programów badawczych Hubble’a. Zdjęcia są archiwizowane w Mikulski Archive for Space Telescopes w Baltimore, Maryland. Madrid stworzył następnie mozaikę centralnego regionu gromady.

Zespół opracował algorytm analizowania zdjęć Gromady Warkocza, na których zebrano co najmniej 100 000 potencjalnych źródeł. Program wykorzystywał barwę gromad kulistych (zdominowaną przez poświatę starzejących się czerwonych gwiazd) oraz sferyczny kształt, aby wyeliminować zbędne obiekty – głównie galaktyki tła niezwiązane z Gromadą Warkocza Bereniki.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
hubblesite

Dodaj komentarz

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.