XMM-Newtonova slika galaksije. Kreditna slika: ESA Klikni za veću sliku
ESA-in rentgenski opservatorij, XMM-Newton, po prvi je puta omogućio znanstvenicima da detaljno prouče povijest formiranja klastera galaksija, ne samo s jednim proizvoljno odabranim objektima, već s kompletnim reprezentativnim uzorkom klastera.
Znajući kako se ti masivni objekti formiraju ključ je za razumijevanje prošlosti i budućnosti Univerzuma.
Znanstvenici svoju utemeljenu sliku kozmičke evolucije trenutno temelje na modelu formiranja struktura gdje se male strukture prvo formiraju, a zatim čine veće astronomske objekte.
Klasteri galaksija su najveći i nedavno formirani objekti u poznatom svemiru i oni imaju mnoga svojstva koja ih čine odličnim astrofizičkim "laboratorijama". Na primjer, oni su važni svjedoci procesa stvaranja strukture i važne „sonde“? za testiranje kozmoloških modela.
Da bismo uspješno testirali takve kozmološke modele, moramo dobro promatrati dinamičku strukturu pojedinih galaksija iz reprezentativnih uzoraka klastera.
Na primjer, moramo znati koliko je klastera dobro razvijeno. Moramo također znati koji su klasteri doživjeli nedavno značajno gravitacijsko povećanje mase, a koji su grozdovi u fazi sudara i spajanja. Pored toga, precizno mjerenje mase klastera, izvedeno s istim XMM-Newtonovim podacima, također je nužan preduvjet za kvantitativne kozmološke studije.
Najlakši vidljivi dio galaksije, tj. Zvijezde u svim galaksijama, čine samo mali dio ukupnog broja onoga što čini grozd. Većina zapažene materije klastera sastoji se od vrućeg plina (10-100 milijuna stupnjeva) zarobljenog gravitacijskom potencijalnom silom klastera. Taj je plin potpuno nevidljiv ljudskim očima, ali zbog njegove temperature vidljiv je po rendgenskoj emisiji.
Tu dolazi XMM-Newton. Svojom neviđenom snagom prikupljanja fotona i sposobnošću prostorno razlučene spektroskopije, XMM-Newton je omogućio znanstvenicima da provode ova istraživanja tako učinkovito da se ne mogu rutinski proučavati samo pojedini predmeti, već i čitavi reprezentativni uzorci. ,
XMM-Newton proizvodi kombinaciju rendgenskih slika (u različitim rasponima rendgenske energije, što se može smatrati različitim bojama X?) I vrši spektroskopska mjerenja različitih regija u klasteru.
Dok svjetlina slike daje informacije o gustoći plina u klasteru, boje i spektri daju naznaku unutarnje temperature plina klastera. Iz temperature i gustoće, fizički vrlo važni parametri tlaka i entropije? može se i izvesti. Entropija je mjera povijesti grijanja i hlađenja fizičkog sustava.
Tri slike koje su priložene ilustriraju uporabu entropije u distribuciji? plin kao način prepoznavanja različitih fizičkih procesa. Entropija ima jedinstveno svojstvo da se smanjuje radijativnim hlađenjem, povećava se zbog procesa grijanja, ali ostaje konstantnim sažimanjem ili proširivanjem uz uštedu energije.
Potonji osigurava snimku fosila? bilo kojeg grijanja ili hlađenja zadržava se čak i ako plin naknadno adijabatno mijenja svoj tlak (uz uštedu energije).
Ovi su primjeri izvedeni iz uzorka REFLEX-DXL, statistički cjelovitog uzorka nekih od najjačih rendgenskih svjetlosnih klastera pronađenih u ROSAT-inom sveobuhvatnom istraživanju. ROSAT je bio rentgenski opservatorij razvijen 1990-ih u suradnji Njemačke, SAD-a i Velike Britanije.
Slike daju prikaz distribucije entropije kodirane u boji gdje se vrijednosti povećavaju od plave, zelene, žute do crvene i bijele.
Izvorni izvor: ESA Portal
