La struttura dell'universo può essere confrontata con una spugna, in cui tutto è organizzato come una rete. La materia è concentrata lungo i fili, che si intersecano tra loro, formando zone in cui si accumula la maggior parte della materia, e altre, dove è molto piccola. Nei punti più densi, le galassie si raggruppano creando cluster. Questi sistemi, capaci di contenere migliaia di galassie, sono le strutture ecumeniche più massicce.
Lo studio della rete spaziale è uno dei moderni problemi astrofisici. Le proprietà dei componenti principali della materia a queste scale non sono ben note, quindi gli scienziati usano termini come "materia oscura" e "energia oscura". Il primo occupa circa il 20% della massa dell'Universo ed è ciò che preserva le strutture collegate dalla loro stessa gravità (agisce come una colla). Il secondo copre il 75% dell'universo ed è associato al processo di espansione dello spazio. La materia "normale" (galassie con stelle, gas e polvere) è solo del 5%, ma svolge un ruolo importante nel tracciare le forze e le proprietà della materia oscura e dell'energia oscura.
Di recente, un team internazionale di scienziati ha scoperto uno dei cluster galattici più densi. Stiamo parlando di PSZ2 G099.86 + 58.45, le cui zone esterne sono state analizzate in un raggio di 90 milioni di anni luce. L'ambiente che circonda i cluster include altre strutture, come i fili e altri cluster vicini, oltre al materiale che entra nel centro. L'analisi ha mostrato che la densità della sostanza attorno al cluster in esame è 6 volte maggiore del previsto.
Il lavoro di ricerca si basa sull'effetto del lensing gravitazionale, eseguito quando la massa di un cluster e il suo materiale circostante si accendono dalle galassie lontane, cambiando la forma delle loro immagini. Più denso e concentrato il corpo (lente), più distorto le galassie di sfondo. Lo studio statistico della deformazione per più di 150000 galassie di sfondo ha permesso di calcolare la massa, la distribuzione e la densità attorno al cluster PSZ2 G099.86 + 58.45.
I modelli esistenti offrono buone opportunità per la densità della materia nelle regioni interne dei cluster galattici ad una distanza di 15-20 milioni di anni luce, ma nelle regioni esterne hanno bisogno di un componente aggiuntivo per adattarsi ai dati osservati. Utilizzando lo spettrografo OSIRIS, gli scienziati hanno condotto osservazioni spettroscopiche nel cluster PSZ2 G099.86 + 58.45. Misurando la velocità delle galassie, è possibile determinare la massa totale del cluster.
L'analisi ha mostrato che abbiamo un ammasso galattico estremamente massiccio e denso, e gli effetti di un potente campo gravitazionale si estendono a distanze enormi dal centro (superano le previsioni dei modelli). Questa regione è in grado di fornire importanti informazioni sulla formazione e l'evoluzione delle più massicce strutture ecumeniche.
