Przełomowy obraz powstał dzięki 570-megapikselowej kamerze DEcam zainstalowanej na 4-metrowym Teleskopie Víctora M. Blanco w Chile. Łącznie 28 godzin ekspozycji zaowocowało najgłębszym w historii ujęciem tej gromady. Kluczowym odkryciem okazało się wychwycenie niezwykle słabego światła wewnątrz gromady (ICL). To rozproszona poświata pochodząca od gwiazd wyrwanych z macierzystych galaktyk przez potężne siły grawitacyjne. Jak podkreślają naukowcy: „Te gwiazdy, rozproszone w przestrzeni między galaktykami, są co najmniej 1000 razy słabsze od najciemniejszego nocnego nieba widocznego gołym okiem”.
W przypadku gromady Abell 3667 promieniowanie ICL układa się w charakterystyczny świecący most łączący dwie części gromady. To niepodważalny wizualny dowód na trwający proces łączenia się dwóch mniejszych zgrupowań galaktyk – zjawiska rozgrywającego się w skali milionów lat. Co ciekawe, sama gromada znajduje się ponad 700 milionów lat świetlnych od nas, stanowiąc swoiste okno na procesy kształtujące kosmos przez miliardy lat.
Czytaj także: Tę gromadę galaktyk otacza gigantyczne halo wysokoenergetycznych cząstek. To wrota do wczesnego wszechświata
Gromady galaktyk to prawdziwe olbrzymy w kosmicznej hierarchii, złożone z setek lub tysięcy galaktyk powiązanych ze sobą grawitacją. Ale to, co widzimy, to jedynie wierzchołek góry lodowej. Wbrew pozorom, galaktyki stanowią zaledwie około 1% masy takiej struktury. Kolejne 9% to gorący gaz międzygromadzkowy, zaś dominujące 90% przypada na tajemniczą ciemną materię. Choć niewidoczna dla naszych instrumentów, pełni ona rolę grawitacyjnego szkieletu wszystkich kosmicznych struktur. Według obowiązującego modelu kosmologicznego, ciemna materia odpowiada za około 26,8% całkowitej zawartości masy-energii Wszechświata.
Badanie światła wewnątrz gromady dostarcza bezcennych wskazówek o rozkładzie tej niewidzialnej składowej. Gwiazdy tworzące ICL działają jak kosmiczne znaczniki, ujawniając jak grawitacja ciemnej materii kształtowała historię gromady. Każda z nich jest świadkiem dawnych kolizji i galaktycznych fuzji. Trzeba jednak przyznać, że interpretacja tych danych wciąż stanowi nie lada wyzwanie dla kosmologów.
Te osiągnięcia to zaledwie przedsmak możliwości, jakie przyniesie Obserwatorium Very C. Rubin. Planowany przegląd Legacy Survey of Space and Time (LSST) przez dekadę będzie regularnie obrazował całe niebo półkuli południowej. Skala przedsięwzięcia robi wrażenie – każdej nocy ma powstawać około 20 terabajtów danych, a cały projekt zgromadzi około 60 petabajtów informacji astronomicznych. Dla badań światła ICL oznacza to prawdziwą rewolucję. LSST umożliwi wykrywanie ICL w tysiącach gromad galaktyk, dostarczając bezprecedensowych danych o ich ewolucji. Projekt skupi się na czterech kluczowych obszarach: badaniu natury ciemnej materii i ciemnej energii, inwentaryzacji Układu Słonecznego, mapowaniu Drogi Mlecznej oraz obserwacji przejściowych zjawisk optycznych.
Czytaj także: To miejsce roi się od galaktyk. Fenomenalne zdjęcie z kamery Dark Energy Camera
Obraz Abell 3667 to coś więcej niż spektakularna kosmiczna fotografia. Stanowi praktyczne narzędzie do rekonstrukcji sekwencji zdarzeń, które doprowadziły do obecnego kształtu gromady. Takie struktury służą też jako naturalne laboratoria do testowania ogólnej teorii względności. Astronomowie wykorzystują je do pomiarów grawitacyjnego przesunięcia ku czerwieni oraz jako soczewki grawitacyjne wzmacniające zasięg teleskopów. Na zdjęciu widać też mgławice zintegrowanego strumienia – słabe, włókniste obłoki pyłu międzygwiezdnego w naszej Drodze Mlecznej. To dobitne przypomnienie, że nawet obserwując najdalsze zakątki kosmosu, pozostajemy częścią większej całości.
Najnowsze odkrycia dotyczące Abell 3667 przybliżają nas do odpowiedzi na fundamentalne pytania o naturę ciemnej materii i pochodzenie największych struktur kosmicznych. Choć wiele kwestii pozostaje nierozstrzygniętych, coraz doskonalsze narzędzia pozwalają nie tylko podziwiać odległe galaktyki, ale i odczytywać zapisaną w nich historię Wszechświata.