Галактичка јата

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

Галактичка јата или скупови галаксија су структура која садрже неколико стотина до неколико хиљада галаксија које повезује гравитација. Такође су структура гравитационе повезаности и биле су познате као највеће постојаће структуре у универзуму све до 1980-те, кад су суперјата откривена. They are the second largest known gravitationally bound structures in the universe after galaxy filaments and were believed to be the largest known structures in the universe until the 1980s, when superclusters were discovered. One of the key features of clusters is the intracluster medium (ICM). The ICM consists of heated gas between the galaxies and has a peak temperature between 2–15 keV that is dependent on the total mass of the cluster. 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.

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

Galaxy cluster IDCS J1426 is located 10 billion light-years from Earth and has the mass of almost 500 trillion suns (multi-wavelength image: X-rays in blue, visible light in green, and infrared light in red).

Galaxy clusters typically have the following properties:

• They contain 100 to 1,000 galaxies, hot X-ray emitting gas and large amounts of dark matter. Details are described in the "Composition" section.
• The distribution of the three components is approximately the same in the cluster.
• They have total masses of 10¹⁴ to 10¹⁵ solar masses.
• They typically have a diameter from 1 to 5 Mpc (see 10²³ m for distance comparisons).
• The spread of velocities for the individual galaxies is about 800–1000 km/s.

Класификација

Види још: Bautz-Morgan classification

Galaxy clusters are categorized as type I, II, or III based on morphology.

Галактичка јата као мерни инструменти

Gravitational redshift

Galaxy clusters have been used by Radek Wojtak from the Niels Bohr Institute at the University of Copenhagen to test predictions of general relativity: energy loss from light escaping a gravitational field. Photons emitted from the center of a galaxy cluster should lose more energy than photons coming from the edge of the cluster because gravity is stronger in the center. Light emitted from the center of a cluster has a longer wavelength than light coming from the edge. This effect is known as gravitational redshift. Using the data collected from 8000 galaxy clusters, Wojtak was able to study the properties of gravitational redshift for the distribution of galaxies in clusters. He found that the light from the clusters was redshifted in proportion to the distance from the center of the cluster as predicted by general relativity. The result also strongly supports the Lambda-Cold Dark Matter model of the Universe, according to which most of the cosmos is made up of Dark Matter that does not interact with matter.

Gravitational lensing

Galaxy clusters are also used for their strong gravitational potential as gravitational lenses to boost the reach of their telescopes. The gravitational distortion of space-time occurs near massive galaxy clusters and bends the path of photons to create a cosmic magnifying glass. This can be done with photons of any wavelength from the optical to the X-ray band. The latter is more difficult, because galaxy clusters emit a lot of X-rays. However, X-ray emition may still be detected when conbining X-ray data to optical data. One perticular case is the use of the Phoenix galaxy cluster to observe a dwarf galaxy in its early high energy stages of star formation.

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

Abell 2744 galaxy cluster – extremely distant galaxies revealed by gravitational lensing (16 October 2014).

Видео

• Video: Formation of galaxy cluster MRC 1138-262 (artist's concept).

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. CS1 одржавање: Формат датума (веза)
• „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. CS1 одржавање: Формат датума (веза)
• 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. Приступљено 13. 10. 2018. CS1 одржавање: Формат датума (веза)
• „Aintno Catalog”. 
• Inglis, Mike (2007). „Galaxies”. Patrick Moore's Practical Astronomy Series: 157–189. ISBN 978-1-85233-890-9. doi:10.1007/978-1-84628-736-7_4. 
• Inglis, Mike (2007). „Galaxies”. Patrick Moore's Practical Astronomy Series: 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. CS1 одржавање: Формат датума (веза)
• 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:2019arXiv190209555H. S2CID 118955475. arXiv:1902.09555 . doi:10.3847/1538-4357/ab2cd5. CS1 одржавање: Употреба параметра аутори (веза)CS1 одржавање: Формат датума (веза)

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. CS1 одржавање: Формат датума (веза)
• National Institutes of Natural Sciences (27. 9. 2019). „Oldest galaxy protocluster forms 'queen's court'”. ScienceDaily. CS1 одржавање: Формат датума (веза)
• „Astronomers spot oldest galactic protocluster, a giant of the early universe”. UPI. 27. 9. 2019. CS1 одржавање: Формат датума (веза)