Структура и популяция звезд массивных галактик по мере их «взросления» изменяются, тем не менее многое относительно того, как эти галактики сформировалась и эволюционировали до нынешнего состояния, для учёных остается загадкой. Как правило, старейшие и самые массивные галактики являются «компонентами» скоплений — огромных структур, где сконцентрировано очень много галактик, гравитационно-связанных связанных друг с другом в единую систему. Скопления галактик в ранней Вселенной, которые довольно часто называют кластерами, по мнению астрономов, являются ключевыми в понимании жизненных циклов старых галактики. Однако учёными на сегодняшний день определено местонахождение лишь нескольких из этих редких, отдалённых структур.
В ходе недавнего исследования, проводившегося командой учёных во главе с Andrew Newman из Университета Карнеги, удалось подтвердить наличие чрезвычайно отдалённого скопления галактик, известного как JKCS 041. Результаты исследования были представлены в журнале «Astrophysical Journal».
По словам Newman, проведенные его командой наблюдения позволили сделать этот галактический кластер одной из самых изученных структур из ранней Вселенной.
Несмотря на то, что команда начала изучать JKCS 041 ещё в 2006 году потребовались годы наблюдений с привлечением многих из мощнейших телескопов мира, дабы наконец подтвердить расстояние до этого скопления галактик. Исследователи использовали космический телескоп NASA «Хаббл» для получения четких, ярких образов этого отдалённого кластера, и прибегали к «расщеплению» звездного света от галактик на составляющие его цвета — технике, известной как спектроскопия. Они обнаружили 19 галактик на расстоянии порядка 9,9 млрд световых лет, что является контрольным признаком раннего скопления галактик.
Предыдущие исследования, проводившиеся посредством рентгеновской обсерватории «Чандра», обнаружили рентгеновскую эмиссию в предполагаемом месте «дислокации» JKCS 041.
По словам Stefano Andreon из Osservatorio Astronomico di Brera, принимавшего участие в исследовании, который является автором ещё одной статьи на эту тему, опубликованной в «Astronomy & Astrophysics», источником рентгеновской эмиссии, вероятней всего, является горячий газ JKCS 041, нагретый до температуры 80 млн С гравитацией массивного кластера.
Сегодня, крупнейшие и самые древние галактики находятся именно в скоплениях. Астрономов волнует вопрос, почему и когда эти гигантские галактики прекратили формировать новые звезды и превратились в «бездействующие», статические структуры. Всматриваясь в прошлое, когда галактикам JKCS 041 выло порядка 1 млрд лет — 10% от их нынешнего возраста — учёные обнаружили, что большинство из них уже тогда пребывали в состоянии «покоя».
По словам Newman, ввиду того, что JKCS 041 является наиболее отдалённым скоплением галактик своего размера, оно дает уникальною возможность изучить эти старые галактики более детально и лучше понять специфику их происхождения
Как только массивные галактики входят в свою статическую фазу, они продолжают расширяться. Считается, что это происходит из-за того, что галактики сталкиваются друг с другом, превращаясь в новые, большие галактики. Ранние кластеры, по мнению астрономов, являются самыми распространёнными участками подобного рода слияний. Но к своему огромному удивлению исследователи обнаружили, что галактики в JKCS 041 росли с той же скоростью, что и галактики, не являющиеся «компонентами» скоплений.
