Специалисты по астрономии применили космический телескоп «Джеймс Уэбб» для получения свежих снимков атипичного и хорошо сформированного скопления галактик, обозначенного как XLSSC 122. Этот объект возник более десяти миллиардов лет назад и соответствует периоду в истории Вселенной, который астрономы называют «космическим полуднем», когда наблюдалось пиковое звездообразование.

Изучение, выполненное командой ученых из разных стран под руководством экспертов Калифорнийского технологического института (ИТК), выявило, что данная галактическая структура представляет собой наиболее далёкий известный случай интенсивного гравитационного линзирования, спровоцированного массивным образованием космических масштабов.

XLSSC 122 находится на расстоянии приблизительно в 10,4 миллиарда световых лет от нашей планеты и был изначально идентифицирован ещё в 2014 году во время рентгеновского сканирования, проведенного обсерваторией XMM-Newton Европейского космического агентства. Дальнейшие наблюдения с помощью телескопа «Хаббл» подтвердили его удалённость и необычно высокую степень развития для столь раннего этапа формирования Вселенной.

Тем не менее, именно благодаря данным, полученным телескопом «Джеймс Уэбб», стало возможным впервые обнаружить отчетливые признаки выраженного гравитационного усиления — заметные световые арки, которые возникают вследствие того, что массивное скопление деформирует пространство-время и увеличивает интенсивность света отдаленных галактик, находящихся за ним.

Исследователи подчеркивают, что эффект гравитационного линзирования в данном случае позволил осуществить более детальные измерения распределения массы внутри скопления галактик. В эти измерения включён вклад тёмной материи — компоненты, которая по мнению ученых является доминирующей частью его силы притяжения. По оценкам исследовательской группы, тёмная материя играет важную роль в создании подобных структур, удерживая вместе отдельные звёздные системы и определяя общую организацию Вселенной.

Примечательной чертой XLSSC 122 является аномально высокая плотность массы в центральной области скопления; это не согласуется с некоторыми общепринятыми космологическими теориями, которые предполагают более постепенное формирование подобных масштабных структур на ранних этапах существования Вселенной. Это побуждает исследователей переосмысливать представления о скорости развития галактических кластеров.

Вспомогательные исследования с применением метода слабого гравитационного линзирования, а также данные в рентгеновском и радиодиапазоне продемонстрировали, что скопление переживает период активного соединения, при этом его галактики продолжают развиваться и сливаться.

В другом исследовании было установлено наличие внутрикластерной эмиссии — слабого свечения звёзд, расположенных между галактиками; это один из наиболее ранних зафиксированных случаев подобного эффекта. Расположение этого излучения коррелирует с областями концентрации тёмной материи, что может послужить новым способом её непрямого картирования.

Благодаря исключительной точности и детализации изображений, получаемых с телескопа «Джеймс Уэбб», ученые отмечают значительный прогресс в астрономических исследованиях. Этот прибор открывает доступ к информации о самых ранних этапах развития Вселенной, которая ранее была скрыта от наблюдений.

В дальнейшем исследователиВ дальнейшем исследователи намереваются обнаружить и проанализировать множество подобных удалённых звёздных скоплений. Это позволит провести проверку действующих теорий космологии на основе обширных данных и более детально понять процессы создания крупных образований в космическом пространстве.