Galaktikate superklastrid annavad vihjeid suurele paugule

Pin
Send
Share
Send

Kujutise krediit: ESO
Galaktikate klastrid on väga suured Universumi ehitusplokid. Need hiiglaslikud struktuurid sisaldavad sadu kuni tuhandeid galaktikaid ja vähem nähtavat, kuid sama huvitavat lisakogust "tumedat ainet", mille päritolu trotsib endiselt astronoome ja mille kogumass on tuhandeid miljoneid miljoneid kordi suurem kui meie Päikese mass. Näiteks suhteliselt lähedal asuv Kooma klaster sisaldab tuhandeid galaktikaid ja selle mõõtmed on üle 20 miljoni valgusaasta. Veel üks tuntud näide on Neitsi klaster umbes 50 miljoni valgusaasta kaugusel ja taevas ulatub endiselt üle 10-kraadise nurga alla!

Galaktikate klastrid moodustuvad Universumi kõige tihedamates piirkondades. Sellisena jälitavad nad täiuslikult Universumi suuremahuliste struktuuride selgroogu, samamoodi nagu tuletornid rannajoont. Seetõttu räägivad galaktikate klastrite uuringud meile selle tohutu ruumi struktuurist, milles me elame.

REFLEXi uuring
Selle idee järgimiseks moodustasid Euroopa astronoomide meeskond Hans B? Hringeri (MPE, Garching, Saksamaa), Luigi Guzzo (INAF, Milano, Itaalia), Chris A. Collins (JMU, Liverpool) ja Peter Schuecker juhtimisel. MPE, Garching) on ​​alustanud kümme aastat kestnud uurimist nende hiiglaslike struktuuride kohta, püüdes leida kõige massiivsemaid galaktikaparveid.

Kuna umbes üks viiendik klastri optiliselt nähtamatust massist on hajunud väga kuuma gaasi kujul, mille temperatuur on suurusjärgus mitukümmend miljonit kraadi, tekitavad galaktikate klastrid võimsa röntgenkiirguse. Seetõttu on neid kõige parem avastada röntgenkiirgussatelliitide abil.

Selle alusuuringu jaoks astronoomid alustasid kandidaatobjektide valimisega, kasutades selleks ROSAT-i satelliitvaatlusmissiooni koostatud röntgenikiirguse Sky Atlase andmeid. See oli alles algus - seejärel järgnes palju tüütut tööd: nähtavas valguses nende objektide lõpliku tuvastamise tegemine ja klastrikandidaatide vahemaa (s.o punanihke) mõõtmine.

Punase nihke määramiseks kasutati vaatlusi mitme teleskoobiga ESO La Silla observatooriumis Tšiilis aastatel 1992-1999. Heledamaid objekte jälgiti ESO 1,5 m ja ESO / MPG 2,2 m teleskoopidega, samal ajal kui kaugemate ja nõrgemate objektide jaoks kasutati ESO 3,6-m teleskoopi.

Nendes teleskoopides läbi viidud 12-aastane programm on astronoomidele teada kui REFLEX (ROSAT-ESO Flux Limited X-ray) klastriuuring. Nüüd on see lõpule jõudnud ainulaadse kataloogi avaldamisega, mis iseloomustab lõunataeva galaktikate 447 eredaimat röntgeniklastrit. Nende hulgas avastati selle uuringu käigus enam kui pooled klastrid.

Tumeaine sisalduse piiramine
Galaktikaparved pole universumis kaugeltki ühtlaselt jaotunud. Selle asemel kipuvad nad konglomereeruma veelgi suuremateks struktuurideks, nn superklastriteks. Seega näitab galaktikates kogunevate tähtede, klastritesse kogunevate galaktikate ja klastritesse koonduvate klastrite vahel universum struktureerimist kõigil skaaladel, väikseimast suurima. See on meenutus Universumi väga varasest (kujunemisjärgusest) ajastust, nn inflatsiooniperioodist. Sel ajal, pärast Suurt Pauku vaid ühe sekundi murdosa, võimendati pisikesi tiheduse kõikumisi ja eoonide kohal sünnitasid nad palju suuremaid struktuure.

Esimeste kõikumiste ja nüüd täheldatud hiiglaslike struktuuride vahelise seose tõttu võimaldab ainulaadne - omataoline REFLEXi kataloog - astronoomidel seada Universumi sisule ja eriti tumeda aine hulgale, mis moodustab, märkimisväärseid piiranguid. arvatakse, et see tungib sellesse. Huvitaval kombel on need piirangud täiesti sõltumatud kõigist muudest tumeda aine olemasolu kinnitamiseks seni kasutatud meetoditest, nagu näiteks väga kaugete supernoovade uurimine (vt nt ESO PR 21/98) või kosmilise mikrolaine tausta analüüs (nt WMAP satelliit). Tegelikult täiendab uus REFLEXi uuring ülaltoodud meetodeid väga.

REFLEXi meeskond järeldab, et Universumi keskmine tihedus on vahemikus 0,27 kuni 0,43 korda suurem kui “kriitiline tihedus”, pakkudes sellele väärtusele seni kõige tugevamat piirangut. REFLEXi tulemuse kombineerimisel viimase supernova-uuringuga võib järeldada, et olenemata sellest, milline on tumeda energia olemus, jäljendab see tihedalt Einsteini kosmoloogilise konstandiga universumit.

Hiiglaslik mõistatus
REFLEX kataloog teenib ka paljusid muid kasulikke eesmärke. Selle abil saavad astronoomid paremini mõista üksikasjalikke protsesse, mis aitavad nendes klastrites gaasi kuumutada. Samuti on võimalik uurida klastri keskkonna mõju igale üksikule galaktikale. Pealegi on kataloog hea lähtepunkt hiiglaslike gravitatsiooniläätsede otsimiseks, milles klaster toimib hiiglasliku suurendusläätsedena, võimaldades tõhusamalt jälgida kõige õhemaid ja kaugemaid objekte, mis muidu tänapäevaste teleskoopide abil avastamise eest pääseks.

Kuid nagu ütleb Hans B? Hringer: “Selle kataloogi kõige olulisem eelis on võib-olla see, et iga üksiku klastri omadusi saab võrrelda kogu valimiga. See on uuringute peamine eesmärk: hiiglasliku pusletüki kokkupanemine suurema pildi loomiseks, kus iga tükk saab siis uue, kõikehõlmavama tähenduse. ”

Algne allikas: ESO pressiteade

Pin
Send
Share
Send