من خلال مسح السماء في الموجات الدقيقة ، حصلت مهمة بلانك على أول صورها لمجموعات المجرات ، ووجدت كتلة فائقة لم تكن معروفة من قبل والتي تعد من بين أكبر الأجسام في الكون. للكتلة الفائقة تأثير على الخلفية الميكروية الكونية ، وتستخدم التشوهات الملحوظة في طيف CMB للكشف عن اضطرابات الكثافة في الكون ، باستخدام ما يسمى بتأثير Sunyaev-Zel’dovich (SZE). هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها اكتشاف الكتلة الفائقة باستخدام SZE. في جهد تعاوني ، أكدت المركبة الفضائية XMM Newton العثور على الأشعة السينية.
يصف تأثير Sunyaev-Zel’dovich Effect (SZE) تغير الطاقة التي تمر بها فوتونات CMB عندما تواجه مجموعة مجرة أثناء انتقالها نحونا ، في عملية طباعة بصمة مميزة على CMB نفسها. يمثل SZE أداة فريدة للكشف عن مجموعات المجرات ، حتى في الانزياح الأحمر العالي. تستطيع Planck النظر عبر تسعة ترددات ميكروويف مختلفة (من 30 إلى 857 جيجاهرتز) لإزالة جميع مصادر التلوث من الإشعاع CMB ، وبمرور الوقت ، ستوفر ما نأمل أن تكون الصورة الأكثر حدة للكون المبكر على الإطلاق.
"عندما تعبر الفوتونات الأحفورية من الانفجار العظيم الكون ، فإنها تتفاعل مع المادة التي تواجهها: عند السفر عبر عنقود مجرة ، على سبيل المثال ، تشتت فوتونات CMB الإلكترونات الحرة الموجودة في الغاز الساخن الذي يملأ الكتلة". قالت نبيلة أغانم من معهد الفضاء الفلكي المكاني في أورساي بفرنسا ، وهي عضو بارز في مجموعة علماء بلانك الذين يحققون في مجموعات SZE والتضارب الثانوي. "هذه التصادمات تعيد توزيع ترددات الفوتونات بطريقة معينة تمكننا من عزل الكتلة المتداخلة عن إشارة CMB."
نظرًا لأن الإلكترونات الساخنة في الكتلة تكون أكثر نشاطًا من فوتونات CMB ، فإن التفاعلات بين الاثنين تؤدي عادةً إلى تشتت الفوتونات إلى طاقات أعلى. هذا يعني أنه عند النظر إلى الإشعاع CMB في اتجاه كتلة المجرة ، لوحظ عجز في الفوتونات منخفضة الطاقة وفائض من الفوتونات الأكثر نشاطًا.
تنشأ إشارة SZE من الكتلة الفائقة المكتشفة حديثًا من مجموع الإشارة من المجموعات الفردية الثلاثة ، مع مساهمة إضافية محتملة من هيكل خيطي بين المجموعات. يوفر هذا أدلة مهمة حول توزيع الغازات على نطاقات كبيرة جدًا ، وهو أمر بالغ الأهمية أيضًا لتتبع التوزيع الأساسي للمادة المظلمة.
قالت مونيك أرنود ، التي تقود مجموعة بلانك التالية: "أظهرت ملاحظات XMM-Newton أن إحدى المجموعات المرشحة هي في الواقع مجموعة فائقة تتكون من ثلاث مجموعات على الأقل من مجموعات المجرات الضخمة ، والتي لم يكن بإمكان بلانك وحدها حلها". يصل المصادر مع XMM- نيوتن.
قال أغانيم: "هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها اكتشاف كتلة فائقة عبر SZE". "يفتح هذا الاكتشاف المهم نافذة جديدة تمامًا على العناقيد الفائقة ، والتي تكمل ملاحظات المجرات الفردية فيها".
الكتل الفائقة هي تجمعات كبيرة من مجموعات المجرات والمجموعات ، تقع عند تقاطعات الأوراق والخيوط في الشبكة الكونية الضعيفة. بينما تتتبع المجموعات والكتل الفائقة توزيع كل من المادة المضيئة والمظلمة في جميع أنحاء الكون ، فإن ملاحظتها أمر بالغ الأهمية لاستكشاف كيفية تشكل وتطور الهياكل الكونية.
بدأ أول مسح بلانك للسماء بالكامل في منتصف أغسطس 2009 واكتمل في يونيو 2010. وسيستمر بلانك في جمع البيانات حتى نهاية عام 2011 ، وخلال ذلك الوقت سيتم استكمال أكثر من أربع عمليات مسح للسماء بالكامل.
يعمل فريق Planck حاليًا على تحليل البيانات من أول مسح شامل للسماء لتحديد مجموعات المجرات المعروفة والجديدة في كتالوج Sunyaev-Zel’dovich المبكر ، والذي سيتم إصداره في يناير من عام 2011.
المصدر: وكالة الفضاء الأوروبية
