Jättelik galaxstruktur upptäckt i det unga universum

För att ta reda på hur galaxstrukturer bildades tidigt i universums historia har astronomer letat efter unga galaxer med ESO:s Very Large Telescope i Chile. För några år sedan hittade forskare en samling unga galaxer som fick namnet Kolossen, efter den antika statyn av solguden Helios på Rhodos. Det har nu visat sig att Kolossen bara är en del av en ännu mäktigare protosuperhop som kommit att kallas Hyperion, också det baserat på grekisk mytologi. Namnet skvallrar om superhopens stora massa och utbredning, och mycket riktigt är Hyperion den största och mest massiva struktur som hittills upptäckts i det tidiga universum. Massan beräknas motsvara mer än en miljon miljarder solmassor!

På grund av gravitationen binds universums galaxer med tiden samman i strukturer. En superhop består av flera galaxhopar, som i sin tur består av hundratals galaxer. Varje galax består sedan av miljarder stjärnor. Ett exempel på en superhop är Virgosuperhopen, som vår galax Vintergatan tillhör. Hyperion, som är en protosuperhop, är alltså en kolossal samling unga galaxer som binds samman gravitationellt.

Protosuperhopen Hyperion ligger i stjärnbilden Sextanten och kunde hittas tack vare data från kartläggningsprojektet VIMOS Ultra-Deep Survey, med hjälp av vilket man bland annat konstruerat en 3D-karta över fördelningen av tusentals galaxer i det unga universum. Hyperion är 300 miljoner ljusår bred och innehåller 5000 gånger så stor massa som Vintergatan. På bilden nedan kan du se den jättelika strukturen. Massiva galaxer syns som vita ljusfläckar och blåskuggade ytor representerar områden med många små galaxer.

Det tar lång tid för ljus från avlägsna galaxer att ta sig till jorden, så när vi observerar ljuset från sådana galaxer blickar vi alltså tillbaka till den tid då galaxerna var unga. Eftersom universum expanderar sträcks ljusets våglängd ut på vägen till jorden. Den här effekten kallas kosmologisk rödförskjutning och hjälper till att avgöra hur gamla galaxerna som observeras är. De mer avlägsna, unga galaxerna har en högre rödförskjutning då ljuset har färdats mot jorden under en längre tid innan det registreras av astronomernas instrument.

Hyperion bildades i ett väldigt tidigt skede, bara 2,3 miljarder år efter big bang, och den enorma massan är överraskande för en så ung struktur. Hyperion är ungefär lika stor som jordnära superhopar, men den är strukturerad på ett annat sätt – bland annat är massan mer jämnt fördelad i svagt sammanhängande galaxhopar. Detta förklaras genom att superhopar i vår del av universum, som alltså är betydligt äldre än Hyperion, under mycket längre tid har kunnat fokusera materian med hjälp av gravitationen. Med tiden kommer Hyperion troligen att utvecklas i samma riktning som de stora, äldre strukturer som finns i vårt lokala universum idag, med tydligare interna masstrukturer.

Bakom upptäckten av giganten Hyperion ligger ett forskarlag med Olga Cucciati vid Instituto Nazionale di Astrofisica i Bologna, Italien i spetsen.

– Detta är första gången en så stor struktur har identifierats vid en så hög rödförskjutning, bara något mer än två miljarder år efter Big Bang. Vanligtvis ser vi denna typ av strukturer vid lägre rödförskjutningar, det vill säga när universum har haft mycket mer tid att utveckla och bygga sådana stora strukturer. Det var en överraskning att se något såhär välutvecklat redan då universum var relativt ungt, förklarar hon i ESO:s pressmeddelande.

Ju mer vi kan lära oss om Hyperion jämfört med mogna strukturer som utvecklats under längre tid, desto mer kan vi lära oss om universums utveckling – såväl genom historien som i framtiden.

Källor: ESO, pressmeddelande 17/10-18, APOD 23/10-18