Klasteri galaksija kako ih vidi XMM-Newton. Klikni za veću sliku
Klasteri galaksija su najveći objekti u Svemiru. ESA-in XMM-Newton opservatorij nedavno je promatrao dva galaksija koja omogućuju astronomima da saznaju da ti klasteri imaju veće količine supernova tipa 1a - eksplodirajuće bijele patuljaste zvijezde - od naše vlastite galaksije.
Duboka opažanja dvaju rendgenskih snopa galaksija s ESA-inim satelitom XMM-Newton omogućila su grupi međunarodnih astronoma da izmjere njihov kemijski sastav s neviđenom točnošću. Poznavanje kemijskog sastava galaktičkih klastera od presudnog je značaja za razumijevanje podrijetla kemijskih elemenata u Svemiru.
Klasteri ili konglomerati galaksija najveći su predmeti u Svemiru. Promatrajući ih putem optičkih teleskopa moguće je vidjeti stotine ili čak tisuće galaksija koje zauzimaju nekoliko milion svjetlosnih godina. Međutim, takvi teleskopi otkrivaju samo vrh ledenog brijega. U stvari, većina atoma u galaksijama nalazi se u obliku vrućeg plina koji emitira rendgensko zračenje, pri čemu je masa vrućeg plina pet puta veća od mase u samim galaksijama klastera.
Većina kemijskih elemenata proizvedenih u zvijezdama galaksijskih nakupina - izbačenih u okolni prostor eksplozijama supernove i zvjezdanim vjetrovima - postaju dio vrućeg rendgenskog zraka koji emitira plin. Astronomi dijele supernove u dvije osnovne vrste: 'kolaps jezgre' i supernove tipa 'Ia'. Supernove „kolapsa jezgre“ nastaju kada se zvijezda na kraju svog života sruši u neutronsku zvijezdu ili crnu rupu. Ove supernove proizvode puno kisika, neona i magnezija. Supernove tipa Ia eksplodiraju kada bijela patuljka zvijezda koja konzumira materiju iz prateće zvijezde postane previše masivna i potpuno se raspada. Ova vrsta proizvodi puno željeza i nikla.
U skladu s tim u studenom 2002. i kolovozu 2003., te po jedan i pol dana svaki put, XMM-Newton je vršio duboka promatranja dvaju galaksijskih klastera nazvanih "Sersic 159-03" i "2A 0335 + 096". Zahvaljujući tim podacima astronomi su mogli utvrditi obilje devet kemijskih elemenata u plazmi klastera ?? bf? plin koji sadrži nabijene čestice poput iona i elektrona.
Ti elementi uključuju kisik, željezo, neon, magnezij, silicij, argon, kalcij, nikal i - koji su prvi put otkriveni u galaksiji - krom. „Uspoređujući obilje detektiranih elemenata s prinosima supernova izračunatih teoretski, otkrili smo da oko 30 posto supernova u tim klasterima eksplodiraju bijeli patuljci („ Tip Ia “), a ostatak su urušavale zvijezde na kraju svog života ('jezgra propadanja') «, rekao je Norbert Werner, iz nizozemskog Instituta za svemirska istraživanja SRON (Utrecht, Nizozemska) i jedan od vodećih autora ovih rezultata.
„Taj se broj nalazi između vrijednosti pronađene za našu vlastitu Galaksiju (gdje supernovee tipa Ia predstavljaju oko 13 posto„ populacije “supernova) i trenutne učestalosti događaja supernova kako je određeno projektom pretraživanja Supernove opservatorije Lick (prema kojem o 42 posto svih opaženih supernova su tip Ia) “, nastavio je.
Astronomi su također otkrili da svi modeli supernove predviđaju puno manje kalcija nego što je uočeno u grozdovima i da se opaženo obilje nikla ne može reproducirati ovim modelima. Te nepodudarnosti pokazuju da detalji obogaćivanja supernove još uvijek nisu jasno razumljeni. Budući da se vjeruje da su nakupine galaksija pravi uzorci svemira, njihova rendgenska spektroskopija može pomoći u poboljšanju modela supernove.
Prostorna raspodjela elemenata na klasteru također sadrži podatke o povijesti samih klastera. Raspodjela elemenata u 2A 0335 + 096 ukazuje na kontinuirano spajanje. Raspodjela kisika i željeza kroz Sersic 159-03 ukazuje na to da se, iako se većina obogaćivanja supernovama urušavanja jezgre dogodilo davno, supernove tipa Ia i dalje obogaćuju vrućim plinom teškim elementima, posebno u jezgri klastera.
Izvorni izvor: ESA Portal
