Scanând cerul în microunde, misiunea Planck a obținut primele sale imagini cu ciorchini de galaxie și a găsit un supercluster necunoscut anterior, care se numără printre unul dintre cele mai mari obiecte din Univers. Supercluzorul are un efect asupra fundalului cu microunde cosmice, iar distorsiunile observate ale spectrului CMB sunt utilizate pentru a detecta perturbațiile de densitate ale universului, folosind ceea ce se numește efectul Sunyaev – Zel’dovich (SZE). Aceasta este prima dată când un supercluster a fost descoperit folosind SZE. Într-un efort de colaborare, nava spațială XMM Newton a confirmat descoperirea în razele X.
Efectul Sunyaev-Zel’dovich (SZE) descrie schimbarea de energie experimentată de fotonii CMB atunci când se întâlnesc cu un grup de galaxii în timp ce călătoresc spre noi, în cadrul procesului imprimând o semnătură distinctivă pe CMB în sine. SZE reprezintă un instrument unic pentru detectarea grupurilor de galaxii, chiar și la redshift ridicat. Planck este capabil să se uite pe nouă frecvențe diferite de microunde (de la 30 la 857 GHz) pentru a elimina toate sursele de contaminare din CMB și, în timp, va oferi ceea ce se dorește a fi cea mai ascuțită imagine a Universului timpuriu.
„Pe măsură ce fotonii fosili de la Big Bang traversează Universul, aceștia interacționează cu materia pe care o întâlnesc: atunci când călătoresc printr-un cluster de galaxii, de exemplu, fotonii CMB se risipesc de electroni liberi prezenți în gazul fierbinte care umple clusterul,” a declarat Nabila Aghanim de la Institut d'Astrophysique Spatiale din Orsay, Franța, un membru de frunte al grupului de oameni de știință Planck care investighează grupuri SZE și anisotropii secundare. „Aceste coliziuni redistribuie frecvențele fotonilor într-un mod special care ne permite să izolăm clusterul intervenient de semnalul CMB.”
Deoarece electronii fierbinți din cluster sunt mult mai energici decât fotonii CMB, interacțiunile dintre cei doi au în mod obișnuit ca fotonii să fie împrăștiați la energii mai mari. Acest lucru înseamnă că, atunci când privim CMB în direcția unui cluster de galaxie, se observă un deficit de fotoni cu consum redus de energie și un surplus de mai energici.
Semnalul SZE de la noul descoperit supercluster provine din suma semnalului de la cele trei grupuri individuale, cu o posibilă contribuție suplimentară din partea unei structuri filamentare inter-cluster. Aceasta oferă indicii importante despre distribuția gazului pe scări foarte mari, ceea ce este, la rândul său, crucial pentru urmărirea distribuției subiacente a materiei întunecate.
"Observațiile XMM-Newton au arătat că unul dintre grupurile de candidati este de fapt un supercluster compus din cel puțin trei grupuri masive individuale, masive de galaxii, pe care Planck singur nu le-ar fi putut rezolva", a spus Monique Arnaud, care conduce grupul Planck urmând surse în sus cu XMM-Newton.
„Este prima dată când un supercluster a fost descoperit prin intermediul SZE”, a spus Aghanim. „Această descoperire importantă deschide o nouă fereastră asupra supercluzelor, una care completează observațiile galaxiilor individuale din ea.”
Supercluzele sunt ansambluri mari de grupuri de galaxii și clustere, situate la intersecțiile de foi și filamente din țesătura cosmică ștergătoare. Pe măsură ce grupurile și supercluzele urmăresc distribuția materiei luminoase și a celor întunecate în Univers, observația lor este crucială pentru a detecta modul în care s-au format și au evoluat structurile cosmice.
Primul sondaj Planck all-sky a început la jumătatea lunii august 2009 și a fost finalizat în iunie 2010. Planck va continua să strângă date până la sfârșitul anului 2011, timp în care va finaliza peste patru scanări cu tot cerul.
Echipa Planck analizează în prezent datele din primul sondaj pentru a identifica atât cele cunoscute, cât și cele noi grupuri de galaxii pentru catalogul timpuriu al Sunyaev-Zel’dovich, care va fi lansat în ianuarie 2011.
Sursa: ESA
