Галактичка јата

Галактичка јата или скупови галаксија су структуре која садрже неколико стотина до неколико хиљада галаксија које повезује гравитација.^[1] Такође су структура гравитационе повезаности и биле су познате као највеће постојаће структуре у универзуму све до 1980-те, кад су суперјата откривена.^[2] Оне су друге највеће познате гравитационо везане структуре у универзуму после филамената галаксије.^[3]^[4] Једна од кључних карактеристика кластера је медијум интракластера (ICM). ICM се састоји од загрејаног гаса између галаксија и има вршну температуру између 2-15 keV која зависи од укупне масе јата. Галактичка јата се не смеју мешати са звезданим јатима и галактичким суперјатима, јер су то различити појмови. Мања група галаксије се односи на групе галаксије, а не на галактичка јата. Групе и јата се могу груписати (повезати) и формирати суперјата.

Композитна слика пет галаксија груписаних само 600 милиона година након рођења свемира у Великом праску.^[1]

Познатија галактичка јата која су релативно близу Универзуму су јато (скуп) Вирго, скуп Фрорнакс, скуп Херкулес и скуп Кома. Веома велика скупина галаксија је позната као Греат Аттрацтор у којој доминира скуп Норма, и толико је велика да узиче на локалне експензије универзума. Позната галактичка јата као што су SPT-CL J0546-5345 и SPT-CL J2106-5844, су најмасовнија галактичка јата која су откривена у раном Универзуму.

Основна својства

Галактичко јато IDCS J1426 налази се 10 милијарди светлосних година од Земље и има масу од скоро 500 трилиона сунаца (слика са више таласних дужина: рендгенски зраци у плавој, видљиво светло у зеленој и инфрацрвено у црвеној).^[5]

Јата галаксија обично имају следећа својства:

Садрже 100 до 1.000 галаксија, врући гас који емитује рендгенске зраке и велике количине тамне материје.^[6] Детаљи су описани у одељку "Састав".
Расподела три компоненте је приближно иста у кластеру.
Имају укупне масе од 10¹⁴ do 10¹⁵ соларних маса.
Обично имају пречник од 1 до 5 Mpc (погледајте 10²³ m за поређење удаљености).
Ширење брзина за појединачне галаксије је око 800–1000 km/s.

Класификација

Јата галаксија су категорисана као тип I, II, или III на основу морфологије.^[7]^[8]

Галактичка јата као мерни инструменти

Гравитациони црвени помак

Радек Војтак са Института Нилс Бор при Универзитету у Копенхагену користио је јата галаксија да тестира предвиђања опште релативности: губитак енергије од светлости која бежи из гравитационог поља. Фотони који се емитују из центра галактичког јата требало би да изгубе више енергије од фотона који долазе са ивице кластера, јер је гравитација јача у центру. Светлост која се емитује из центра кластера има већу таласну дужину од светлости која долази са ивице. Овај ефекат је познат као гравитациони црвени помак. Користећи податке прикупљене од 8000 кластера галаксија, Војтак је био у могућности да проучава својства гравитационог црвеног помака за расподелу галаксија у јатима. Открио је да је светлост из кластера померена у црвено сразмерно удаљености од центра кластера како је предвиђено општом релативношћу. Резултат такође снажно подржава модел свемира Ламбда-хладна тамна материја, према којем се већина космоса састоји од тамне материје која није у интеракцији са материјом.^[9]

Гравитационо сочиво

Галактичка јата се такође користе због свог снажног гравитационог потенцијала као гравитациона сочива за повећање досега телескопа. Гравитационо изобличење простор-времена дешава се у близини масивних кластера галаксија и савија путању фотона да би се створила космичка лупа. Ово се може урадити са фотонима било које таласне дужине од оптичког до рендгенског опсега. Ово последње је теже, јер јата галаксија емитују много рендгенских зрака. Међутим, рендгенска емисија се и даље може открити када се рендгенски подаци комбинују са оптичким подацима. Један особени случај је употреба јата галаксија Феникс за посматрање патуљасте галаксије у њеним раним високоенергетским фазама формирања звезда.^[10]

Рана откривања јата

Јата су октривена веома рано, пре него што су астрономију обогатили телескопи. Шар Месиер (1730-1817) француски астоном тражећи комете, уочио је велике мрље на небу и приметио је на постоји једaнаест небула у констулацији Вирго. Исто то приметио је и Хершел (1738-1822).

Озбиљна истраживања нису била обавњена све до средине 50-тих година. У то време метода одлучивања да ли је галаксија тамо или није, била је извођена помоћу фотографских платана. Постматрање тих галаксија је било нагађање растојања, величине и густине тих група галаксија. Посматрање галаксија у јатима је било врло тешко јер су даље галаксије се губиле из видика због ближих тј. светлијих галаксија и звезда.

Модерне методе

Данас је врло лако детектовати јата на великим удаљеностима користећи СДСС камере, и компјутере који потврђују њихово постојање на основу светлости које емитују где се такође упоређују боје и на основу тога се утврђује да ли постоје физичке релације. Филтрирање кроз галаксије помоћу црвеног помака тренутно садржи сет од ≈ 600,000 галаксија који покривају 5713 степени квадратних у свемиру. Основне ставке прикупљене од сваке галаксије су: *(1) угаона небеска позиција (у галактичким координатама, *(2) спектроскопско мерење црвеног помака, *(3) Бројна вредност Петросног флукса г-трака и р-трака (зелена и црвена боја).

Креирање 3D мапе Галаксија

Прво се што се ради када се подаци припремају јесте екстраполација тродимензионалне мапе галаксије. Ово укључује претварање добијене мерне вредности црвеног помераја у растојања (дужину) користећи фундаменталну теорију развијену у космологији. Приближно то растојање је везано за црвени померај,z, и за коју следи следећа релација:

$d_{A}(z)={\frac {c}{H_{0}(1+z)}}\int _{0}^{z}{\frac {1}{\sqrt {\Omega _{m}(1+z\prime )^{3}+\Omega _{\Lambda }}}}dz\prime$

Галерија

Јато галаксија Ejбл 2744 – изузетно удаљене галаксије откривене putem гравитационog сочива (16. октобар 2014).^[11]^[12]

Видео

Видео: Формирање јата галаксија MRC 1138-262 (уметнички концепт).

Референце

^ ^а ^б „Hubble Pinpoints Furthest Protocluster of Galaxies Ever Seen”. ESA/Hubble Press Release. Приступљено 13. 1. 2012.
^ Kravtsov, A. V.; Borgani, S. (2012). „Formation of Galaxy Clusters”. Annual Review of Astronomy and Astrophysics. 50: 353—409. Bibcode:2012ARA&A..50..353K. S2CID 119115331. arXiv:1205.5556  . doi:10.1146/annurev-astro-081811-125502.
^ Boris V. Komberg, Andrey V. Kravtsov, Vladimir N. Lukash; "The search and investigation of the Large Groups of Quasars" Komberg, B. V.; Kravtsov, A. V.; Lukash, V. N. (1996). „The search for and investigation of large quasar groups”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 282 (3): 713—722. arXiv:astro-ph/9602090  . doi:10.1093/mnras/282.3.713. ; Bibcode:1996astro.ph..2090K;
^ R.G. Clowes; "Large Quasar Groups - A Short Review"; The New Era of Wide Field Astronomy, ASP Conference Series, vol. 232.; 2001; Astronomical Society of the Pacific; ISBN 1-58381-065-X ; Bibcode:2001ASPC..232..108C
^ „Galaxy cluster IDCS J1426”. Приступљено 11. 1. 2016.
^ „Chandra :: Field Guide to X-ray Sources :: Groups & Clusters of Galaxies”.
^ Bautz, L. P.; Morgan, W. W. (децембар 1970). „On the Classification of the Forms of Clusters of Galaxies” (PDF). Astrophysical Journal. 162: L149. Bibcode:1970ApJ...162L.149B. doi:10.1086/180643. A&AA ID. AAA004.160.015. Приступљено 10. 3. 2012.
^ Bautz, Laura P.; Morgan, W. W. (септембар 1970). „Preliminary Classification of Clusters of Galaxies” (PDF). Bulletin of the American Astronomical Society. 2: 294. Bibcode:1970BAAS....2R.294B. A&AA ID. AAA004.160.006. Приступљено 10. 3. 2012.
^ Yudhijit, Bhattacharjee. „Galaxy Clusters Back Up Einstein's Theory of Relativity”. Wired. Приступљено 2022-04-04.
^ Chu, Jennifer (15. 10. 2019). „Astronomers use giant galaxy cluster as X-ray magnifying lens”. MIT News. Приступљено 2022-04-04.
^ Clavin, Whitney; Jenkins, Ann; Villard, Ray (7. 1. 2014). „NASA's Hubble and Spitzer Team up to Probe Faraway Galaxies”. NASA. Приступљено 8. 1. 2014.
^ Chou, Felecia; Weaver, Donna (16. 10. 2014). „RELEASE 14-283 – NASA's Hubble Finds Extremely Distant Galaxy through Cosmic Magnifying Glass”. NASA. Приступљено 17. 10. 2014.

Литература

„Galaxy Collision Separates Out the Dark Matter”. Universe Today. 2006-08-21.
„Galaxy Cluster Collision Creates a Dark Matter Core”. Universe Today. 2007-08-16.
„Ring of Dark Matter Discovered Around a Galaxy Cluster”. Universe Today. 2007-05-15.
Schilling, Govert (12. 1. 2012). „When Galaxies Crash”. ScienceNOW. Архивирано из оригинала 2012-01-29. г.
„Humongous 'El Gordo' galaxy cluster packs mass of 2 quadrillion stars”. Christian Science Monitor. 2012-01-11.
„Discovery of the Musket Ball Cluster, a system of colliding galaxy clusters”. Science Daily.
XMM-Newton (6. 6. 2014). „Cosmic collision in the Bullet Group”. European Space Agency.
Gastaldello, F.; et al. (2014). „Dark matter–baryons separation at the lowest mass scale: The Bullet Group”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters. 442: L76—L80. Bibcode:2014MNRAS.442L..76G. arXiv:1404.5633  . doi:10.1093/mnrasl/slu058.
„Wild's Triplet”. Oxford Reference (online изд.). Oxford University Press. (Subscription or UK public library membership required.)
„Aintno Catalog”.
Inglis, Mike (2007). „Galaxies”. Astrophysics is Easy! An Introduction for the Amateur Astronomer. Patrick Moore's Practical Astronomy Series. стр. 157–189. ISBN 978-1-85233-890-9. doi:10.1007/978-1-84628-736-7_4.
Inglis, Mike (2007). „Galaxies”. Astrophysics is Easy! An Introduction for the Amateur Astronomer. Patrick Moore's Practical Astronomy Series. стр. 157–189. ISBN 978-1-85233-890-9. doi:10.1007/978-1-84628-736-7_4.
Stephen Uitti (27. 5. 2005). „Farthest Naked Eye Object”. Uitti.net. Приступљено 2008-11-01.
A. Schwope (2013). „Galaxy Clusters”. Arches Project.
Biviano, Andrea; et al. (2000). „From Messier to Abell: 200 years of science with galaxy clusters”. Ур.: Florence Durret; Daniel Gerbal. Constructing the Universe with Clusters of Galaxies, IAP 2000 meeting, Paris, France, July 2000. Constructing the Universe with Clusters of Galaxies. стр. 1. Bibcode:2000cucg.confE...1B. arXiv:astro-ph/0010409  .
Wang, Tao; et al. (2016). „Discovery of a galaxy cluster with a violently starbursting core at z=2.506”. The Astrophysical Journal. 828 (1): 56. Bibcode:2016ApJ...828...56W. S2CID 8771287. arXiv:1604.07404  . doi:10.3847/0004-637X/828/1/56  .
Yuichi Harikane; Masami Ouchi; Yoshiaki Ono; Seiji Fujimoto; Darko Donevski; Takatoshi Shibuya; Andreas L. Faisst; Tomotsugu Goto; Bunyo Hatsukade; Nobunari Kashikawa; Kotaro Kohno; Takuya Hashimoto; Ryo Higuchi; Akio K. Inoue; Yen-Ting Lin; Crystal L. Martin; Roderik Overzier; Ian Smail; Jun Toshikawa; Hideki Umehata; Yiping Ao; Scott Chapman; David L. Clements; Myungshin Im; Yipeng Jing; Toshihiro Kawaguchi; Chien-Hsiu Lee; Minju M. Lee; Lihwai Lin; Yoshiki Matsuoka; Murilo Marinello; Tohru Nagao; Masato Onodera; Sune Toft; Wei-Hao Wang (25. 2. 2019). „SILVERRUSH. VIII. Spectroscopic Identifications of Early Large Scale Structures with Protoclusters Over 200 Mpc at z~6-7: Strong Associations of Dusty Star-Forming Galaxies”. Astrophysical Journal (објављено 30. 9. 2019). 883 (2): 142. Bibcode:2019ApJ...883..142H. S2CID 118955475. arXiv:1902.09555  . doi:10.3847/1538-4357/ab2cd5  .

Спољашње везе

Медији везани за чланак Галактичка јата на Викимедијиној остави
Clavin, Whitney; Jenkins, Ann; Villard, Ray (7. 1. 2014). „NASA's Hubble and Spitzer Team up to Probe Faraway Galaxies”. NASA. Приступљено 8. 1. 2014.
National Institutes of Natural Sciences (27. 9. 2019). „Oldest galaxy protocluster forms 'queen's court'”. ScienceDaily.
„Astronomers spot oldest galactic protocluster, a giant of the early universe”. UPI. 27. 9. 2019.

[Hubble_protocluster-1] а ^б „Hubble Pinpoints Furthest Protocluster of Galaxies Ever Seen”. ESA/Hubble Press Release. Приступљено 13. 1. 2012.

[Kravtsov2012-2] Kravtsov, A. V.; Borgani, S. (2012). „Formation of Galaxy Clusters”. Annual Review of Astronomy and Astrophysics. 50: 353—409. Bibcode:2012ARA&A..50..353K. S2CID 119115331. arXiv:1205.5556  . doi:10.1146/annurev-astro-081811-125502.

[astro-ph/9602090-3] Boris V. Komberg, Andrey V. Kravtsov, Vladimir N. Lukash; "The search and investigation of the Large Groups of Quasars" Komberg, B. V.; Kravtsov, A. V.; Lukash, V. N. (1996). „The search for and investigation of large quasar groups”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 282 (3): 713—722. arXiv:astro-ph/9602090  . doi:10.1093/mnras/282.3.713. ; Bibcode:1996astro.ph..2090K;

[2001ASPC..232..108C-4] R.G. Clowes; "Large Quasar Groups - A Short Review"; The New Era of Wide Field Astronomy, ASP Conference Series, vol. 232.; 2001; Astronomical Society of the Pacific; ISBN 1-58381-065-X ; Bibcode:2001ASPC..232..108C

[5] „Galaxy cluster IDCS J1426”. Приступљено 11. 1. 2016.

[6] „Chandra :: Field Guide to X-ray Sources :: Groups & Clusters of Galaxies”.

[Bautz-Morgan_1970b-7] Bautz, L. P.; Morgan, W. W. (децембар 1970). „On the Classification of the Forms of Clusters of Galaxies” (PDF). Astrophysical Journal. 162: L149. Bibcode:1970ApJ...162L.149B. doi:10.1086/180643. A&AA ID. AAA004.160.015. Приступљено 10. 3. 2012.

[Bautz-Morgan_1970a-8] Bautz, Laura P.; Morgan, W. W. (септембар 1970). „Preliminary Classification of Clusters of Galaxies” (PDF). Bulletin of the American Astronomical Society. 2: 294. Bibcode:1970BAAS....2R.294B. A&AA ID. AAA004.160.006. Приступљено 10. 3. 2012.

[9] Yudhijit, Bhattacharjee. „Galaxy Clusters Back Up Einstein's Theory of Relativity”. Wired. Приступљено 2022-04-04.

[10] Chu, Jennifer (15. 10. 2019). „Astronomers use giant galaxy cluster as X-ray magnifying lens”. MIT News. Приступљено 2022-04-04.

[NASA-20140107-11] Clavin, Whitney; Jenkins, Ann; Villard, Ray (7. 1. 2014). „NASA's Hubble and Spitzer Team up to Probe Faraway Galaxies”. NASA. Приступљено 8. 1. 2014.

[NASA-20141016-12] Chou, Felecia; Weaver, Donna (16. 10. 2014). „RELEASE 14-283 – NASA's Hubble Finds Extremely Distant Galaxy through Cosmic Magnifying Glass”. NASA. Приступљено 17. 10. 2014.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]