Från ett JPL-pressmeddelande:
Att se är att tro, utom när du inte tror på det du ser. Den galaktiska gruppering, upptäckt av NASA: s Spitzer Space Telescope, observerades när den fanns när universum var ungefär en fjärdedel av sin nuvarande ålder på 13,7 miljarder år.
Jättebågen är den sträckta formen på en mer avlägsen galax vars ljus är förvrängd av monsterklusterens kraftfulla tyngdkraft, en effekt som kallas gravitationslinser. Problemet är att bågen inte bör existera.
"När jag först såg det fortsatte jag att stirra på det och tänkte att det skulle försvinna", säger studieledaren Anthony Gonzalez från University of Florida i Gainesville, vars team inkluderar forskare från NASA: s Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif. " en statistisk analys, bågar bör vara extremt sällsynta på det avståndet. Vid den tidiga epoken är förväntningarna att det inte finns tillräckligt med galaxer bakom klustret som är tillräckligt ljusa för att kunna ses, även om de var 'linsade' eller förvrängda av klustret. Det andra problemet är att galaxkluster blir mindre massiva ju längre tillbaka du går. Så det är svårare att hitta ett kluster med tillräckligt med massa för att vara en bra lins för att gravitativt böja ljuset från en avlägsen galax. "
Galaxkluster är samlingar av hundratals till tusentals galaxer bundna samman av tyngdkraften. De är de mest massiva strukturerna i vårt universum. Astronomer studerar ofta galaxkluster för att leta efter avlägsna, förstorade galaxer bakom dem som annars skulle vara för svaga för att se med teleskoper. Många sådana gravitationslinsade galaxer har hittats bakom galaxkluster närmare jorden.
Överraskningen i denna Hubble-observation visar en galax linsad av ett extremt avlägset kluster. Döpt IDCS J1426.5 + 3508, är klustret det mest massiva som finns på den tiden, väger så mycket som 500 biljoner solar. Den är 5 till 10 gånger större än andra kluster som hittades vid en så tidig tid i universums historia. Teamet upptäckte klustret i en sökning med NASA: s Spitzer Space Telescope i kombination med arkivoptiska bilder tagna som en del av National Optical Astronomy Observatory's Deep Wide Field Survey på Kitt Peak National Observatory, Tucson, Ariz. De kombinerade bilderna tillät dem att se klustret som en grupp av mycket röda galaxer, vilket indikerar att de är långt borta.
Detta unika system utgör det mest avlägsna kluster som är känt för att ”värda” en jätte gravitationslinsad båge. Att hitta denna forntida gravitationsbåge kan ge insikt i hur under de första ögonblicken efter Big Bang, förutsättningar skapades för tillväxt av stora kluster i det tidiga universum.
Bågen upptäcktes i optiska bilder av klustret som togs 2010 av Hubbles Advanced Camera for Surveys. De infraröda kapaciteterna hos Hubbles Wide Field Camera 3 hjälpte till att ge ett exakt avstånd och bekräftade att det var en av de längsta kluster som hittills upptäckts.
När astronomerna bestämde klusterets avstånd, använde de Hubble, den kombinerade arrayen för forskning i Millimetervågas astronomi (CARMA) radioteleskop och NASA: s Chandra röntgenobservatorium för att oberoende visa att den galaktiska gruppering är extremt massiv.
"Chansen att hitta ett sådant gigantiskt kluster så tidigt i universum var mindre än en procent i det lilla området vi undersökte," sade teammedlem Mark Brodwin från University of Missouri-Kansas City. "Det delar en evolutionär väg med några av de mest massiva kluster som vi ser idag, inklusive Coma-klustret och det nyligen upptäckta El Gordo-klustret."
En analys av bågen avslöjade att det linsade objektet är en stjärnbildande galax som fanns för 10 till 13 miljarder år sedan. Teamet hoppas kunna använda Hubble igen för att få ett mer exakt avstånd till den linsade galaxen.
Teamets resultat beskrivs i tre artiklar, som kommer att visas online idag och kommer att publiceras i 10 juli 2012-numret av The Astrophysical Journal. Gonzalez är den första författaren på ett av tidningarna; Brodwin, på en annan; och Adam Stanford från University of California i Davis, den tredje. Daniel Stern och Peter Eisenhardt från JPL är medförfattare på alla tre tidningarna.
Huvudbildtexter: Dessa bilder, tagna av NASA: s Hubble Space Telescope, visar en båge med blått ljus bakom ett extremt massivt galaxklynge med 10 miljarder ljusår bort. Bildkredit: NASA / ESA / University of Florida, Gainsville / University of Missouri-Kansas City / UC Davis
