Скопления галактик являются крупнейшими строительными блоками во Вселенной. Наша галактика, Млечный Путь, входит в скопление Девы, которое насчитывает около 1000-2000 галактик. Наблюдая галактики и скопления, которые находятся на значительном расстоянии от Земли, астрономы могут заглянуть в прошлое нашей Вселенной, так как их свет возник давно и путешествует по пространству миллионы и миллиарды световых лет, чтобы достичь в итоге наших телескопов.

SXDF-XCLJ0218-0510. Контуры показывают рентгеновское излучение скопления. Галактики, находящиеся на расстояния 9,6 млрд световых лет, обведены кружочками. Стрелками показаны галактики, которые, вероятно, находятся на том же расстоянии, что и само скопление. Иллюстрация Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik

Международная команда астрономов из Института внеземной физики общества Макса Планка, Токийского университета и университета Киото обнаружили самые удаленные из наблюдавшихся до сих пор скопления галактик SXDF-XCLJ0218-0510. В рамках своей работы астрономы использовали данные рентгеновских наблюдений космической обсерватории XMM-Newton, которая помогла ученым выявить этих «дальних» кандидатов, а инфракрасные наблюдения с использованием телескопа Subaru предоставили информацию о реальном расстоянии до объектов. Особенность этого открытия состоит в использовании инфракрасных длин волн, невидимых невооруженным глазом. Это обусловлено расширением Вселенной, которое заставляет свет далеких галактик, которые имеют большие скорости разбегания, сдвигать свет из видимого в инфракрасный спектр.

Сочетание этих различных наблюдений помогло ученым вычислить дальность скопления галактик SXDF-XCLJ0218-0510; оно оказалось на рекордном расстоянии: 9,6 миллиардов световых лет от Земли, что стало на 400 миллионов световых лет больше, чем предыдущие открытия подобных удаленных скоплений.

Анализ собранных об отдельных галактиках данных показывает, что скопление уже содержит множество эволюционировавших массивных галактик, которые сформировались 2 миллиарда лет назад, то есть около 11,6 миллиардов световых лет назад. Динамические процессы старения галактики протекают, по космическим масштабам, довольно медленно, и требуется время, чтобы галактики собрались в скопление и в сверхскопление. Подобные удаленные скопления являются для ученых идеальной лабораторией для изучения эволюции галактик во времена, когда возраст Вселенной составлял всего одну треть ее теперешнего возраста.