Астрономы обнаружили самый далёкий из известных фрагментов космической паутины — протосверхскопление галактик COSMOS-z3.1-A. Наблюдения показывают его таким, каким он был около 12 миллиардов лет назад, когда Вселенной исполнилось лишь примерно два миллиарда лет. Тогда структура представляла собой разреженное объединение галактик, которое впоследствии должно было превратиться в гравитационно связанное сверхскопление.
В состав COSMOS-z3.1-A входили десять плотных групп галактик. Каждая из них формировалась как отдельное скопление, а затем группы начали объединяться в более крупную систему. Исследование провела команда под руководством аспирантки Университета Пердью Ванданы Рамакришнан, анализировавшая данные обзора, выполненного камерой тёмной энергии на телескопе Виктора Бланко в Чили.
«С помощью этого проекта мы надеемся понять, как во Вселенной росли массивные структуры и как они влияли на эволюцию галактик внутри них. Мы также хотим лучше разобраться, как эти протоскопления связаны с более крупной космической паутиной», — сказала Рамакришнан. Как сообщает NOIRLab, обнаруженная система имеет массу примерно в 5000 раз больше массы Млечного Пути и относится к исключительно редким объектам.
Сведения получили в рамках обзора ODIN — сокращённого названия программы One-hundred-deg2 DECam Imaging in Narrowbands, то есть узкополосной съёмки ста квадратных градусов камерой DECam. Наблюдения продолжались 100 ночей в течение трёх лет и позволили получить одни из самых глубоких изображений южного неба. По этим данным исследователи выявили 150 далёких протоскоплений, существовавших в первые три миллиарда лет космической истории.
Трёхмерные карты показали, что древние структуры имели комковатую и неправильную форму и располагались на пересечениях нескольких нитей космической паутины. По словам астронома Эрика Гавизера из Университета Ратгерса, такие наблюдения помогают проследить, как крупномасштабные структуры Вселенной складывались из отдельных элементов. «Когда мы смотрим на скопления галактик в близкой Вселенной, то видим готовый результат. Эта далёкая структура возвращает нас к гораздо более раннему этапу, когда отдельные части ещё объединялись. Она позволяет изучать, как Вселенная создавала структуры на крупнейших масштабах», — отметил он.
Результаты поддерживают иерархическую модель развития Вселенной, согласно которой крупные системы формировались снизу вверх. Сначала вещество под действием тёмной материи собиралось в более плотные области, где возникали первые звёзды и галактики, затем они объединялись в скопления и сверхскопления, ставшие основой космической паутины. В будущем наблюдения обсерватории имени Веры Рубин могут выявить новые подобные объекты и помочь проследить эволюцию сверхскоплений от ранних эпох до современности.