eso1833fi — Tutkimustiedote

Suurin galaksien protosuperjoukko löytynyt

ESO:n VLT-teleskooppia käyttäneet tähtitieteilijät ovat löytäneet kosmisen jättiläisen, joka piileksii varhaisessa maailmankaikkeudessa

17. lokakuuta 2018

ESO:n VLT-teleskoopin VIMOS-havaintolaitetta käyttänyt kansainvälinen tähtitieteilijäryhmä on paljastanut varhaisesta maailmankaikkeudesta jättimäisen rakenteen. Tämä galaksien protosuperjoukko, joka on saanut lempinimen Hyperion, paljastui uusista havainnoista ja arkistomateriaalin monimutkaisesta tutkimuksesta. Tämä on suurin ja massiivisin rakenne, joka on milloinkaan löytynyt niin etäiseltä ajalta ja suurelta etäisyydeltä — vain kaksi miljardia vuotta alkuräjähdyksen jälkeen.

Olga Cucciatin (Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) Bologna) johtama tähtitieteilijäryhmä on käyttänyt ESO:n VLT-teleskoopin (Very Large Telescope) VIMOS-havaintolaitetta tunnistaakseen jättimäisen galaksien protosuperjoukon, joka on muodostumassa varhaisessa maailmankaikkeudessa, vain 2.3 miljardia vuotta alkuräjähdyksen jälkeen. Tämä rakenne, jolle tutkijat antoivat lempinimen Hyperion, on suurin ja massiivisin rakenne, joka on löytynyt niin varhain maailmankaikkeuden kehityshistoriasta [1]. Protosuperjoukon jättimäinen massa on laskettu yli miljoonaksi miljardiksi Auringon massaksi. Tämä suunnaton massa vastaa suurimpia nykymaailmankaikkeudesta havaittuja rakenteita, mutta näin massiivisen kohteen löytymine varhaisesta maailmankaikkeudesta yllätti tähtitieteilijät.

"Tämä on ensimmäinen kerta, kun näin suuri rakenne on tunnistettu näin suurella punasiirtymällä, hieman yli 2 miljardia vuotta alkuräjähdyksen jälkeen," selitti löydöstä raportoivan tutkimusjulkaisun pääkirjoittaja Olga Cucciati [2]. "Normaalisti tällaisia rakenteita tunnetaan pienemmillä punasiirtymillä, mikä tarkoittaa sitä, että maailmankaikkeudella on ollut paljon enemmän aikaa kehittyä ja koostaa tällaisia valtavia juttuja. Oli yllätys nähdä jotakin näin kehittynyttä suhteellisen nuoressa maailmankaikkeudessa!"

Sekstantti-tähdistön (Sextans) COSMOS-kentässä sijaitseva Hyperion tunnistettiin analysoimalla valtava määrä havaintoaineistoa Olivier Le Fèvren (Aix-Marseille Université, CNRS, CNES) johtamasta VIMOS Ultra-deep Survey -kartoituksesta. VIMOS Ultra-deep Survey tarjoaa ennennäkemättömän 3D-kartan yli 10 000 galaksin jakaumasta etäisessä maailmankaikkeudessa.

Tutkimusryhmä havaitsi, että Hyperionilla on hyvin monimutkainen rakenne, joka käsittää vähintään seitsemän suuren tiheyden aluetta, joita yhdistävät galaksisäikeet ja sen koko on verrannollinen läheisiin superjoukkohin, vaikka sen rakenne on hyvin erilainen.

"Maata lähemmillä superjoukoilla on yleisesti paljon keskittyneempi massajakauma ja selviä rakenteellisia piirteitä," selittää Brian Lemaux, Davisissa sijaitsevan Kalifornian yliopiston sekä LAM:in tähtitieteilijä sekä tämän tuloksen takana olevan tutkimusryhmän jäsen. "Hyperionin tapauksessa massa on jakautunut paljon tasaisemmin sarjaan toisiinsa liittyviä möykkyjä, joihin kuuluu galaksien irrallisia yhdistelmiä."

Tämä eroavuus johtuu mitä todennäköisimmin siitä, että läheisillä superjoukoilla on ollut miljardeja vuosia aikaa painovoiman koota materiaa yhteen tiheämmiksi alueiksi prosessissa, joka on kestänyt paljon lyhyemmän aikaa paljon nuoremmassa Hyperionissa.

Ottaen huomioon sen koko niin varhaisessa vaiheessa maailmankaikkeuden historiaa, Hyperionin odotetaan kehittyvän johonkin paikallisen maailmankaikkeuden valtavien rakenteiden kaltaiseksi, kuten Sloan Great Wall tai Virgon superjoukko, johon oma galaksimme, Linnuratakin kuuluu. "Hyperionin ymmärtäminen ja sen kuinka se vertautuu samankaltaisiin tuoreempiin rakenteisiin antaa meille tietämystä siitä, kuinka maailmankaikkeus on kehittynyt menneisyydessä ja jatkaa kehittymistään tulevaisuudessa sekä mahdollisuuden haastaa joitakin superjoukkojen muodostumisen malleja," päättää Cucciati "Tämän kosmisen titaanin paljastaminen auttaa selvittämään näiden suuren mittakaavan rakenteiden historiaa."

Lisähuomiot

[1] Lempinimi Hyperion valittiin kreikkalaisen mytologian titaanin mukaan, protosuperjoukon suunnattoman koon ja massan johdosta. Innoitus tähän mytologiseen nimeen tulee aikaisemmin Hyperionin sisältä löytyneestä protogalaksijoukosta, jolle annettiin nimi Colossus. Hyperionin yksittäiset suuren tiheyden alueet ovat saaneet mytologisia nimiä, kuten Theia, Eos, Selena ja Helios, joista viimeisin on kuvattu antiikin aikaisessa Rhodoksen kolossissa.

Hyperionin kolossaalinen massa, miljoona miljardia Auringon massaa, on tieteellisesti kirjoitettuna 1015 Auringon massaa.

[2] Erittäin etäisistä galakseista Maahan tulevalta valolta on kestänyt kauan matkustaa, mikä avaa meille ikkunan menneisyyteen, jolloin maailmankaikkeus oli paljon nuorempi. Tämä valon aallonpituus on venynyt sen matkan aikana maailmankaikkeuden laajenemisen johdosta ilmiössä, jota kutsutaan kosmologiseksi punasiirtymäksi. Vielä etäisemmillä ja vanhemmilla kohteilla on vastaavasti suurempi punasiirtymä, mistä syystä tähtitieteilijät usein käyttävät nimityksiä punasiirtymä ja ikä toistensa synonyymeinä. Hyperionin punasiirtymä on 2.45, mikä tarkoittaa sitä, että tähtitieteilijät havaitsivat protosuperjoukkoa 2.3 miljardin vuoden ikäisessä maailmankaikkeudessa.

Lisätietoa

Tätä tutkimusta on esitelty tutkimusjulkaisussa "The progeny of a Cosmic Titan: a massive multi-component proto-supercluster in formation at z=2.45 in VUDS", joka ilmestyy julkaisusarjassa Astronomy & Astrophysics.

Tutkimusryhmään kuuluvat O. Cucciati (INAF-OAS Bologna, Italia), B. C. Lemaux (University of California, Davis, USA ja LAM - Aix Marseille Université, CNRS, CNES, Ranska), G. Zamorani (INAF-OAS Bologna, Italia), O.Le Fèvre (LAM - Aix Marseille Université, CNRS, CNES, Ranska), L. A. M. Tasca (LAM - Aix Marseille Université, CNRS, CNES, Ranska), N. P. Hathi (Space Telescope Science Institute, Baltimore, USA), K-G. Lee (Kavli IPMU (WPI), Tokion yliopisto, Japani & Lawrence Berkeley National Laboratory, USA), S. Bardelli (INAF-OAS Bologna, Italia), P. Cassata (Padovan yliopisto, Italia), B. Garilli (INAF–IASF Milano, Italia), V. Le Brun (LAM - Aix Marseille Université, CNRS, CNES, Ranska), D. Maccagni (INAF–IASF Milano, Italia), L. Pentericci (INAF–Osservatorio Astronomico di Roma, Italia), R. Thomas (European Southern Observatory, Vitacura, Chile), E. Vanzella (INAF-OAS Bologna, Italia), E. Zucca (INAF-OAS Bologna, Italia), L. M. Lubin (University of California, Davis, USA), R. Amorin (Kavli Institute for Cosmology & Cavendish Laboratory, University of Cambridge, Iso-Britannia), L. P. Cassarà (INAF–IASF Milano, Italia), A. Cimatti (Bolognan yliopisto & INAF-OAS Bologna, Italia), M. Talia (Bolognan yliopisto, Italia), D. Vergani (INAF-OAS Bologna, Italia), A. Koekemoer (Space Telescope Science Institute, Baltimore, USA), J. Pforr (ESA ESTEC, Alankomaat) ja M. Salvato (Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik, Garching bei München, Saksa)

ESO on Euroopan johtava hallitustenvälinen tähtitieteen organisaatio ja ylivoimaisesti maailman tieteellisesti tuotteliain tähtitieteellinen observatorio. ESO:lla on 16 jäsenmaata: Alankomaat, Belgia, Espanja, Irlanti, Iso-Britannia, Italia, Itävalta, Portugali, Puola, Ranska, Ruotsi, Saksa, Suomi, Sveitsi, Tanska ja Tšekin tasavalta, joiden lisäksi Chile toimii laitteistojen sijoitusmaana ja Australia strategisena kumppanina. ESO toteuttaa kunnianhimoista ohjelmaa, joka keskittyy tehokkaiden maanpäällisten havaintovälineiden suunnitteluun, rakentamiseen ja käyttöön. Välineiden avulla tähtitieteilijät voivat tehdä merkittäviä tieteellisiä löytöjä. ESO:lla on myös johtava asema tähtitieteen tutkimuksen kansainvälisen yhteistyön edistämisessä ja organisoinnissa. ESO:lla on Chilessä kolme ainutlaatuista huippuluokan observatoriota: La Silla, Paranal ja Chajnantor. ESO:lla on Paranalilla VLT-teleskooppi (Very Large Telescope) ja siihen liittyvä, maailmanlaajuisesti johtava VLTI-interferometri, sekä kaksi kartoitusteleskooppia. VISTA toimii infrapuna-alueella ja VST-teleskooppi näkyvän valon aallonpituuksilla. ESO on myös merkittävä kumppani kahdessa Chajnantorin laitteistossa, APEX-teleskoopissa ja ALMA-teleskoopissa, joka on maailman suurin tähtitieteellinen projekti. Lähellä Paranalia sijaitsevalla Cerro Armazonesilla ESO rakentaa 39-metrin kokoista ELT-teleskooppia (Extremely Large Telescope), josta tulee “maailman suurin tähtitaivasta havainnoiva silmä”.

Linkit

Yhteystiedot

Rami Rekola
Tuorlan observatorio
Piikkiö, Finland
Sähköposti: rareko@utu.fi

Pasi Nurmi
Tuorlan Observatorio
Piikkiö, Finland
Matkapuhelin: +358 440 121 971

Olga Cucciati
INAF Fellow – Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna
Bologna, Italy
Sähköposti: olga.cucciati@inaf.it

Calum Turner
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6670
Sähköposti: pio@eso.org

Connect with ESO on social media

Tämä on ESO:n lehdistötiedotteen käännös eso1833.

Tiedotteesta

Tiedote nr.:eso1833fi
Nimi:Hyperion
Tyyppi:Early Universe : Galaxy : Grouping : Supercluster
Facility:Very Large Telescope
Instruments:VIMOS
Science data:2018A&A...619A..49C

Kuvat

The Hyperion Proto-Supercluster
The Hyperion Proto-Supercluster
Englanniksi
Comparison of the Hyperion Proto-Supercluster and a standard massive galaxy cluster
Comparison of the Hyperion Proto-Supercluster and a standard massive galaxy cluster
Englanniksi
Laajan näkökentän kuva COSMOS-kentästä
Laajan näkökentän kuva COSMOS-kentästä

Videot

ESOcast 179 Light: Largest Galaxy Proto-Supercluster Found (4K UHD)
ESOcast 179 Light: Largest Galaxy Proto-Supercluster Found (4K UHD)
Englanniksi
The Hyperion Proto-Supercluster
The Hyperion Proto-Supercluster
Englanniksi

Katso myös