Новий знімок телескопа Hubble показує скупчення галактик MACS0329-0211 — десятки зоряних систем, що зібралися в одному кадрі, наче рій бджіл, який повертається до вулика. Це не проста фотографія випадкового ділянки неба: скупчення такого масштабу є одними з найважливіших орієнтирів для розуміння того, як формувалася і еволюціонувала великомасштабна структура Всесвіту.
Окрім самого скупчення, знімок цінний ще й тим, що показує гравітаційне лінзування — ефект, який перетворює масивне скупчення на природний телескоп, здатний показати галактики з найранніших епох існування космосу.
Еліптичні, лінзоподібні та спіральні галактики в одному кадрі
На знімку добре видно різноманіття форм галактик, які входять до скупчення MACS0329-0211. Це масивні овальні еліптичні галактики — старі зоряні системи без чіткої структури рукавів.
Поруч із ними — тонкі витягнуті силуети лінзоподібних та спіральних галактик, видимих з ребра. Через кут спостереження вони виглядають як вузькі смуги світла.
Є в кадрі й спіральні галактики, повернуті до нас «обличчям» — з добре помітними закрученими рукавами. Така суміш типів галактик в одному скупченні типова для подібних об'єктів і дозволяє астрономам вивчати, як різні класи галактик співіснують у щільному гравітаційному середовищі.
Дуги світла від галактик, яких насправді немає на цьому місці
Найцікавіша частина знімка — на периферії кадру. У правій верхній ділянці помітні слабкі вигнуті дуги світла. Це не окремі об'єкти скупчення, а зображення набагато віддаленіших галактик, світло яких викривлене гравітацією MACS0329-0211.
Це явище називають гравітаційним лінзуванням. Маса скупчення настільки велика, що викривлює простір-час навколо себе, і промені світла від галактик, розташованих далеко позаду, відхиляються, розтягуються та збільшуються — подібно до того, як лінза фокусує зображення.
Найбільша з таких дуг видима над яскравою еліптичною галактикою у верхній частині кадру. Завдяки такому природному збільшенню астрономи можуть побачити деталі об'єктів, які інакше залишалися б надто тьмяними та далекими для прямого спостереження.
У центральній частині знімка помітні кілька яскраво-білих ліній, що перетинаються, утворюючи форму, схожу на спотворену вісімку. Ймовірно, це ще одна далека галактика, зображення якої гравітація скупчення розтягнула та деформувала.
Спостереження в межах програми вивчення рентгенівських скупчень
Знімок MACS0329-0211 отримано в рамках спостережної програми, присвяченої скупченням галактик, які яскраво світять у рентгенівському діапазоні. Такі скупчення зазвичай містять велику кількість гарячого міжгалактичного газу і є особливо масивними структурами.
Для отримання зображення використали дві основні камери Hubble — Advanced Camera for Surveys (ACS) та Wide Field Camera 3 (WFC3). Разом вони зібрали дані у видимому та інфрачервоному діапазонах світла.
Здатність Hubble охоплювати такий широкий спектр випромінювання робить телескоп важливим інструментом для розуміння природи галактичних скупчень — від розподілу маси до того, як гравітаційне лінзування допомагає розкрити історію ранніх галактик Всесвіту.
