Точно измерив, насколько гравитация из массы скопления искажает изображения гораздо более далеких фоновых галактик, группа астрономов подсчитала, что масса скопления в 3 миллиона миллиардов раз больше массы нашего Солнца. Данные телескопа Хаббла показывают, что скопление примерно на 43 процента массивнее, чем более ранние оценки, основанные на рентгеновских и динамических исследованиях необычного скопления.
«Это дает нам еще большую вероятность того, что это действительно удивительная система в самом начале вселенной», — сказал руководитель группы Джеймс Джи из Калифорнийского университета в Дэвисе.Часть этой массы заключена в нескольких сотнях галактик, населяющих скопление, а большая часть — в горячем газе, заполняющем весь объем скопления. Остальное связано с темной материей, невидимой формой материи, которая составляет основную массу Вселенной.Хотя скопления галактик столь же массивны, как и в ближайшей Вселенной, например, так называемое скопление пули, ничего подобного никогда не существовало так давно, когда возраст Вселенной составлял примерно половину своего нынешнего возраста, составляющего 13,8 миллиарда лет. . Команда подозревает, что такие монстры редки в ранней Вселенной, основываясь на современных космологических моделях.
Об огромных размерах Эль-Гордо впервые сообщили в январе 2012 года. Астрономы оценили его огромную массу на основе наблюдений, полученных в рентгеновской обсерватории НАСА Чандра, и скоростей галактик, измеренных массивом очень больших телескопов Европейской южной обсерватории в Паранале, Чили. Они смогли собрать оценки массы скопления на основе движений галактик, движущихся внутри скопления, и очень высоких температур горячего газа между галактиками скопления.Проблема заключалась в том, что они заметили, что скопление (каталогизированное как ACT-CL J0102-4915) выглядело так, как если бы оно могло быть результатом титанического столкновения между парой скоплений галактик, которое исследователи описывают как «наблюдение двух пушечных ядер, поражающих друг друга. "«Нам было интересно, что происходит, когда вы ловите скопление в разгар крупного слияния, и как процесс слияния влияет как на рентгеновский газ, так и на движение галактик», — пояснил Джон Хьюз из Университета Рутгерса. «Таким образом, суть в том, что из-за сложной ситуации слияния остались некоторые вопросы о надежности массовых оценок, которые мы делали».
«Вот тут-то и пригодились данные телескопа Хаббла», — сказал Фелипе Менанто из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн. «Мы остро нуждались в независимой и более надежной оценке массы, учитывая, насколько экстремально это скопление и насколько редко его существование в текущей космологической модели. Вся эта кинематическая энергия могла быть не учтена и потенциально могла предполагать, что мы были фактически недооценивая массу ". Ожидание «неучтенной энергии» исходит из того факта, что слияние происходит по касательной к линии обзора наблюдателей. Это означает, что им потенциально не хватает значительной части кинетической энергии слияния, потому что их спектроскопические измерения отслеживают только радиальные скорости галактик.
Команда использовала Хаббл, чтобы измерить, насколько сильно масса скопления искривляла пространство. Высокое разрешение телескопа Хаббла позволило провести измерения так называемого «слабого линзирования», когда огромная гравитация скопления слегка искажает пространство, как зеркало в стиле забавы, и искажает изображения фоновых галактик. Чем больше деформация, тем больше массы удерживается в кластере. «Я в основном смотрел на формы фоновых галактик, которые находятся дальше, чем само скопление», — объяснил Джи.
Следующим шагом команды с Хабблом будет попытка получить большое мозаичное изображение скопления. Это не вписывается в поле зрения Хаббла.
Исследователи говорят, что это похоже на взгляд со стороны на голову и плечи гиганта. «Мы можем сказать, что это довольно большой Эль-Гордо, но мы не знаем, какие у него ноги, поэтому нам нужно иметь большее поле зрения, чтобы получить полную картину гиганта», — сказал Менанто.