Создана новая наиболее точная карта распределения массы в далекой галактике

Созданная с помощью данных, полученных от наблюдательной программы Hubble Frontier Fields, карта показывает количество и распределение массы внутри MCS J0416.1-2403, массивного скопления галактик, которое в  160 000 000 000 000 раз массивнее нашего Солнца.

Детализировать эту карту стало возможным благодаря беспрецедентной глубине данных новых наблюдений от телескопа Хаббл, и космическому явлению, известному как сильное гравитационное линзирование.

Одна из основных целей амбициозной программы Hubble Frontier Fields в сканировании шести различных галактических скоплений - в том числе MCS J0416.1-2403, кластера, показанного на этом новом потрясающем изображении. Большие скопления массы во Вселенной искажают пространство-время вокруг них. Действуя как линзы, они увеличивают и отклоняют свет, проходящий сквозь них. Несмотря на их большую массу, эффект, оказываемый скоплениями галактик на их окружение, как правило,  минимален. По большей части они вызывают то, что известно как слабое линзирование. Тем не менее, когда кластер достаточно большой, плотный и находится на одной прямой с удаленным объектом, последствия могут быть более впечатляющими. Этот эффект известен как сильное линзирование, и именно это явление наблюдала вокруг шести скоплений галактик программа Frontier Fields, использованное для отображения распространения массы в MCS J0416.1-2403, используя новые данные Хаббла.

"Глубина данных позволяет нам видеть очень слабые объекты и позволила нам определить сильно линзируемые галактики", объясняет Матильда Яузак из Университета Дарема, Великобритания, и Астрофизического и космологического исследовательское подразделения Южной Африки. "Даже при том, что сильное линзирование увеличивает фоновые галактики, они все еще очень далеки и очень слабы. Глубина этих данных означает, что мы можем определить невероятно далекие фоновые галактики. Теперь мы знаем более чем в четыре раза больше сильно линзированных галактик в скоплении, чем раньше ".

Используя дополнительные камеры Хаббла, астрономы определили 51 новую, вошедшую в образ, галактику вокруг кластера, после чего общее количество линзированных галактик достигло 68. Изучая 57 из самых надежных и четко линзированных галактик, астрономы смоделировали массу как нормальной, так и темной материи в MCS J0416.1-2403.

"Наша карта в два раза лучше, чем любая предыдущая модель этого кластера!" добавляет Яузак.

Команда продолжит изучать кластеры с помощью ультра-глубокой съемки Хаббла и получит подробную информацию о внешних областях кластера, а также его внутреннем ядре​​, и, таким образом, обнаружит подструктуры в окрестностях кластера. Они также воспользуются рентгеновскими измерениями горячего газа и спектроскопическим красным смещением для отображения содержимого кластера, оценивая соотношение темной материи, газа и звезд. Сочетание этих источников данных будет способствовать дальнейшему укреплению деталей этой карты распределения масс, показывая относительные скорости галактик в ней. Это открывает путь к пониманию истории и эволюции этого галактического скопления.