מדובר במרחק של כ-400 מיליון שנות אור יותר מהצבירים המרוחקים ביותר שהיו ידועים עד כה * העובדה שהצביר מכיל גלקסיות בוגרות משמעותה שהגלקסיות הללו נוצרו סמוך לראשית היקום
כמו הפתיח של מלחמת הכוכבים, צביר הגלקסיות הזה נמצא הרחק הרחק, ומקורו לפני זמן רב מאוד. הצביר הנושא את השם הלא ידידותי SXDF-XCLJ0218-0510 הוא למעשה הצביר המרוחק ביותר של גלקסיות שנראה אי פעם. הוא ממוקם במרחק של 9.6 מיליארד שנות אור מאיתנו, ותצפיות בקרני X ואינפרה אדום הראו כי הצביר מארח בעיקר גלקסיות עתיקות ומאסיביות. משמעות הדבר הוא שהגלקסיות נוצרו כאשר היקום היה עדיין צעיר מאוד. לפיכך גילוי הצביר מאפשר לאתר מידע חדש לא רק על ההתפתחות המוקדמת של הגלקסיות אלא על ההסטוריה של היקום כמכלול.
צוות בינלאומי של אסטרונומים ממכון מקס פלאנק לפיזיקה של היקום מחוץ לכדור הארץ, אוניברסיטת טוקיו ואוניברסיטת קיוטו גילה את הצביר באמצעות הטלסקופ הקרקעי סובארו שבהוואי וטלסקופי החלל ניוטון כדי לצפות בצביר באורכי גל שונים.
באמצעות שימוש בטלסקופ Multi-Object Infrared Camera and Spectrometer (MOIRCS) על הטלסקופ סובארו, הצוות היה מסוגל להסתכל באורכי גל בתחום האינפרא אדום הקרוב, שבו הגלקסיות מאירות ביותר.
"למכשיר MOIRCS יש יכולת חזקה מאוד של מדידת המרחקים אל הגלקסיות. זה מה שאיפשר את התצפית המאתגרת שלנו", אמר מסאיוקי טנקה מאוניברסיטת טוקיו. "למרות שאנחנו הצלחנו להוכיח קיומם רק של מעט גלקסיות מאסיביות מהמרחק הזה, יש ראיות משכנעות כי הצביר הוא אמיתי, ומחובר בכוח הכבידה.."
כמו מפת קווי גובה, החיצים בתמונה מעידים על כך שהגלקסיות ממוקמות באותו המרחק, ומתמקדות לצביר סביב מרכז התמונה. "קווי הגובה" מעידים על פליטת קרינת X מהצביר. הגלקסיות שהמרחק אליהן אושר כ-9.6 מיליארד שנות אור מוקפות בעיגול. השילוב של גילוי קרני X והאוסף של גלקסיות מאסיביות מוכיח כי מדובר בצביר המוחזק ביחד בכוח הכבידה".
האישור לכך שהגלקסיות הפרטניות אכן קשורות ביחד באמצעות הכבידה, התקבל מתצפיות בתחומי אורכי גל שונים לחלוטין. החומר בין הגלקסיות בצביר מתחמם לטמפרטורות קיצוניות ופולט אור באורכי גל קצרים מאלה של האור הנראה. לפיכך השתמש הצוות בטלסקופ החלל XMM-ניטון כדי לחפש אחר הקרינה הזו בתחומי ה-X.
"למרות הקשיים באיסוף פוטונים בתחום קרני רנטגן עם טלסקופ קטן ויעיל הדומה בגודלו לטלסקופ בחצר האחורית (הכוונה לניוטון), הבחנו חתימה ברורה של גז חם בצביר," אמרה אלקסיס פינהוגנוב ממכון מקס פלאנק לפיזיקה מחוץ לכדור הארץ.
"השילוב של תצפיות החלוציות הללו באורכי גל שונים הובילה לגילויו של צביר הגלקסיות במרחק של 9.6 מיליארד שנות אור - כ -400 מיליון שנות אור אחורה בזמן מאשר הצביר הידוע המרוחק ביותר עד כה.
מניתוח הנתונים שנאספו על הגלקסיות הבודדות עולה כי הצביר מכיל כבר שפע של גלקסיות מאסיביות בוגרות שנוצרו כ-2 מיליארד שנה קודם לכן. מכיוון שתהליך ההזדקנות של גלקסיות הוא איטי, נוכחות גלקסיות אלה דורשת כי הצביר יתגבש באמצעות מיזוגים של קבוצות גדולות של גלקסיות, שכל אחת מהן נשלטת בידי גלקסיה דומיננטית. הצביר הוא איפוא מעבדה אידאלית לחקר התפתחות הגלקסיות, כאשר היקום היה רק בן כשליש מגילו הנוכחי.
מכיוון שצבירי גלקסיות מרוחקים חשובים למעקב אחר מבנים בקנה מידה גדול ושונויות קדמוניות בצפיפות ביקום, יכולות תצפיות דומות בעתיד למידע חשוב נוסף עבור הקוסמולוגים. התוצאה שהושגה עד כה מצראה כי המתקנים בתחום האינפרה אדום הקרוב מסוגלים לספק ניתוחים מדויקים של אוכלוסיות גלקסיות מרוחקות וכי השילוב עם נתונים בתחום ה-X הם כלי חדש ורב עוצמה. לפיכך ימשיכו חברי הצוות לחפש אחר עוד צבירי גלקסיות מרוחקות.