Pred nekaj dnevi je vesoljski teleskop Hubble objavil posnetek masivne jate galaksij z nevsakdanjim imenom PLCK G308.3-20.2. Jato opazimo v sredini spodnjega posnetka kot zgostitev pretežno eliptičnih galaksij. Tako je izgledala, ko je bilo vesolje staro približno 9 milijard let.
Jata galaksij PLCK G308.3-20.2, ki jo je odkril satelit Planck (od tod tudi oznaka PLCK), je ena izmed 41 jat, ki jih pod drobnogledom opazuje program RELICS. RELICS je akronim opazovalnega pregleda “Reionization Lensing Cluster Survey”, na seznamu katerega so masivne jate, ki delujejo kot gravitacijski teleskopi in s katerimi lahko astrofiziki raziskujejo zelo oddaljene galaksije.
Jate galaksij so ogromni sestavi velikosti nekaj deset milijonov svetlobnih let, kjer galaksije med seboj privlači gravitacijska sila. Na zgornji sliki jih vidimo kot zgostitev galaksij, vendar glavna sestavina jat niso zvezde in niti ionizirani jatni plin, ki seva rentgensko svetlobo; jata galaksij je pretežno sestavljena iz še neznane temne snovi. Masa jate je dovolj velika, da močno ukrivi prostor-čas in zato lahko zaznamo svetlobo zelo oddaljenih objektov, ki ležijo za jato. Ta pojav, ki mu pravimo gravitacijsko lečenje, je nazorno ilustriran na spodnji sliki.
Gravitacijsko lečenje, pri katerem jate delujejo kot gravitacijski teleskopi, je osnova pregleda RELICS, ki uporablja kameri ACS in WFC3 vesoljskega teleskopa Hubble. S posnetki v območju infrardeče svetlobe raziskuje svetle oddaljene galaksije, ki jih bo podrobneje preučeval tudi bodoči vesoljski teleskop James Webb. Poleg oddaljenih galaksij iščejo znanstveniki tudi supernove, saj bodo jate pregledali v dveh različnih trenutkih in preverili razlike v siju objektov na posnetkih.
Raziskovalci si obetajo, da bi odkrili nad 100 kandidatk galaksij pri starosti vesolja med 400 in 550 milijoni let, ter 170 kandidatk galaksij vidnih, ko je bilo vesolje staro 650 milijonov let. O zgodnjem vesolju, o prvih galaksijah in njihovih zvezdnih populacijah vemo namreč še zelo malo. S temi objekti bodo znanstveniki poskušali razumeti kako so nastajale in se razvijale galaksije v prvih 600 milijonih letih vesolja. Kasneje bodo uporabili tudi nize radijskih teleskopov (ALMA – Atacama Large Millimeter Array) za odkrivanje galaksij v zgodnjem vesolju, ki vsebujejo veliko prahu. Pregled bo uporaben tudi za same jate galaksij, kjer bo pomembna sinergija z rentgenskimi pregledi in pregledi v mikrovalovih za določanje mas jat ter zgornje meje za sipalni presek delcev temne snovi. Pregled je namenjen tudi supernovam, za katere bodo skušali določiti lastnosti matičnega objekta, iz katerega supernova nastane.
Jate v pregledu RELICS opazuje poleg Hubbla tudi infrardeči teleskop Spitzer, ki se bo posvetil raziskovanju zvezdnih populacij v približno 20ih oddaljenih galaksijah. Vodja tega programa je prof. Maruša Bradač (UC Davis) (o zgodnjem vesolju, galaksijah in temni snovi je pred kratkim predavala na srečanju Znanost na cesti).
Avtorstvo slik: ESA/Hubble & NASA, RELICS (jata PLCK G308.3-20.2); NASA, ESA & L. Calçada (ilustracija gravitacijsko lečenje).
Viri: RELICS Team page, RELICS Home