Skanując niebo za pomocą mikrofal, misja Plancka uzyskała swoje pierwsze zdjęcia gromad galaktyk i znalazła nieznaną wcześniej supergromadę, która jest jednym z największych obiektów we Wszechświecie. Supergromada wywiera wpływ na Kosmiczne Mikrofalowe Tło, a zaobserwowane zniekształcenia widma CMB są wykorzystywane do wykrywania perturbacji gęstości wszechświata przy użyciu tak zwanego efektu Sunyaeva – Zel'dovicha (SZE). Jest to pierwszy przypadek odkrycia supergromady za pomocą SZE. We współpracy, sonda XMM Newton potwierdziła znalezisko w promieniach rentgenowskich.
Efekt Sunyaeva-Zel’dovicha (SZE) opisuje zmianę energii doświadczanej przez fotony CMB, gdy napotykają gromadę galaktyk, gdy zbliżają się do nas, w procesie odznaczając charakterystyczną sygnaturę na samej CMB. SZE stanowi unikalne narzędzie do wykrywania gromad galaktyk, nawet przy dużym przesunięciu ku czerwieni. Planck jest w stanie spojrzeć na dziewięć różnych częstotliwości mikrofalowych (od 30 do 857 GHz), aby usunąć wszystkie źródła zanieczyszczeń z CMB, a wraz z upływem czasu dostarczy to, co ma być najostrzejszym obrazem wczesnego wszechświata.
„Gdy fotony kopalne z Wielkiego Wybuchu przemierzają Wszechświat, oddziałują z materią, którą napotykają: na przykład podczas podróży przez gromadę galaktyk fotony CMB rozpraszają wolne elektrony obecne w gorącym gazie wypełniającym gromadę” powiedział Nabila Aghanim z Institut d'Astrophysique Spatiale w Orsay, Francja, wiodący członek grupy naukowców z Plancka badających skupiska SZE i anizotropie wtórne. „Zderzenia te redystrybuują częstotliwości fotonów w szczególny sposób, który pozwala nam odizolować skupisko interweniujące od sygnału CMB”.
Ponieważ gorące elektrony w gromadzie są znacznie bardziej energetyczne niż fotony CMB, interakcje między nimi zwykle powodują rozproszenie fotonów na wyższe energie. Oznacza to, że patrząc na CMB w kierunku gromady galaktyk, obserwuje się deficyt fotonów o niskiej energii i nadwyżkę fotonów bardziej energetycznych.
Sygnał SZE z nowo odkrytej supergromady powstaje z sumy sygnału z trzech pojedynczych klastrów, z możliwym dodatkowym udziałem struktury filamentarnej między klastrami. Dostarcza to ważnych wskazówek na temat dystrybucji gazu w bardzo dużych skalach, co z kolei ma kluczowe znaczenie dla śledzenia podstawowego rozkładu ciemnej materii.
„Obserwacje XMM-Newton wykazały, że jedna z gromad kandydujących jest w rzeczywistości supergromadą złożoną z co najmniej trzech pojedynczych, masywnych gromad galaktyk, których sam Planck nie byłby w stanie rozwiązać”, powiedziała Monique Arnaud, która kieruje grupą Plancka źródła z XMM-Newton.
„Po raz pierwszy supergromada została odkryta za pośrednictwem SZE”, powiedział Aghanim. „To ważne odkrycie otwiera zupełnie nowe okno na supergromady, które uzupełnia obserwacje poszczególnych galaktyk w nich”.
Supergromady to duże zespoły grup galaktyk i gromad, zlokalizowane na przecięciach arkuszy i włókien w delikatnej kosmicznej sieci. Gdy gromady i supergromady śledzą rozkład zarówno świetlistej, jak i ciemnej materii we Wszechświecie, ich obserwacja jest niezbędna do zbadania, w jaki sposób powstały i ewoluowały struktury kosmiczne.
Pierwsza ankieta Planck dla całego nieba rozpoczęła się w połowie sierpnia 2009 r. I została zakończona w czerwcu 2010 r. Planck będzie nadal gromadził dane do końca 2011 r., W tym czasie wykona ponad cztery skany dla całego nieba.
Zespół Plancka analizuje obecnie dane z pierwszego badania całego nieba, aby zidentyfikować zarówno znane, jak i nowe gromady galaktyk dla wczesnego katalogu Sunyaev-Zel’dovich, który zostanie wydany w styczniu 2011 r.
Źródło: ESA
