Kreditna slika: ESO
Klasteri galaksija su vrlo veliki građevni blokovi Svemira. Ove gigantske strukture sadrže stotine do tisuće galaksija i, manje vidljiva, ali podjednako zanimljiva, dodatna količina "tamne materije" čije porijeklo još uvijek prkosi astronomima, s ukupnom masom tisuća milijuna milijuna puta većom od mase našeg Sunca. Naprimjer, obližnji obližnji skup Koma sadrži tisuće galaksija i mjere više od 20 milijuna svjetlosnih godina. Drugi poznati primjer je skupina Djevice na udaljenosti od oko 50 milijuna svjetlosnih godina, a još uvijek se proteže pod kutom većim od 10 stupnjeva na nebu!
Klasteri galaksija formiraju se u najgušćim područjima svemira. Kao takvi, oni savršeno prate okosnicu velikih razmjera u Svemiru, na isti način kao što svjetionici tragaju obalnoj crti. Studije nakupina galaksija stoga nam govore o strukturi ogromnog prostora u kojem živimo.
REFLEX-ova anketa
Slijedom ove ideje, europski tim astronoma pod vodstvom Hansa Bringingera (MPE, Garching, Njemačka), Luigija Guzzoa (INAF, Milano, Italija), Chrisa A. Collinsa (JMU, Liverpool) i Petera Schueckera ( MPE, Garching) započeo je desetljeće proučavanja ovih gangtuanskih struktura, pokušavajući locirati najmasovnije grozdove galaksija.
Budući da je oko petina optički nevidljive mase grozda u obliku difuznog vrlo vrućeg plina s temperaturom od nekoliko desetaka milijuna stupnjeva, nakupine galaksija proizvode snažnu rendgensku emisiju. Stoga se najbolje otkrivaju pomoću rendgenskih satelita.
Za ovu temeljnu studiju astronomi su tako započeli odabirom kandidatskih objekata pomoću podataka iz X-zraka Sky Atlas sastavljenog od njemačke satelitske istraživačke misije ROSAT. To je bio samo početak - zatim je uslijedio puno mukotrpnog rada: konačna identifikacija ovih objekata u vidljivoj svjetlosti i mjerenje udaljenosti (tj. Crveni pomak) kandidata u klasteru.
Određivanje crvenog pomaka obavljeno je opažanjem s nekoliko teleskopa na ESO opservatoriju La Silla u Čileu od 1992. do 1999. Svjetliji su objekti opaženi s ESO 1,5 m i teleskopima ESO / MPG 2,2 m, dok za udaljenije i slabije predmete korišten je ESO 3,6 m teleskop.
Proveden na ovim teleskopima, 12-godišnji program astronomima je poznat kao REFLEX (ROSAT-ESO Flux Limited X-ray) istraživanje klastera. Sada je zaključeno objavljivanjem jedinstvenog kataloga s karakteristikama 447 najsjajnijih rendgenskih skupina galaksija na južnom nebu. Među njima je više od polovice grozdova otkriveno tijekom ovog istraživanja.
Ograničavanje sadržaja tamne materije
Klasteri galaksija daleko su od ravnomjernog raspoređivanja u Svemiru. Umjesto toga, oni imaju tendenciju konglomerata u još veće strukture, "super-klastere". Dakle, od zvijezda koje se okupljaju u galaksijama, galaksija koje se skupljaju u grozdovima i grozdova koji se spajaju u super-klastere, Svemir pokazuje strukturiranje na svim mjerilima, od najmanjih do najvećih. To je relikvija vrlo rane (formacijske) epohe Svemira, takozvanog "inflatornog" razdoblja. U to vrijeme, samo jedan mali dio sekunde nakon Velikog praska, malene fluktuacije gustoće pojačale su se i tijekom eona rodile su mnogo veće strukture.
Zbog povezanosti prvih fluktuacija i gigantskih struktura koje su sada uočene, jedinstveni REFLEX katalog - najveći takve vrste - omogućava astronomima da ograniče sadržaj svemira, a posebno količinu tamne materije koja je za koji se vjeruje da ga prožima. Zanimljivo je da su ta ograničenja potpuno neovisna od svih drugih dosad korištenih metoda za utvrđivanje postojanja tamne materije, poput proučavanja vrlo udaljenih supernova (vidi npr. ESO PR 21/98) ili analize pozadine kozmičke mikrovalne (npr. satelit WMAP). Zapravo, nova studija REFLEX-a vrlo je komplementarna gore spomenutim metodama.
REFLEX-ov tim zaključuje da je srednja gustoća Univerzuma u rasponu od 0,27 do 0,43 puta veća od "kritične gustoće", pružajući do sada najjače ograničenje ove vrijednosti. U kombinaciji s najnovijom studijom supernova, REFLEX-ov rezultat podrazumijeva da, bez obzira na prirodu tamne energije, ona usko oponaša Svemir s Einsteinovom kozmološkom konstantom.
Divovska zagonetka
REFLEX katalog poslužit će i za mnoge druge korisne svrhe. Pomoću nje astronomi će moći bolje razumjeti detaljne procese koji doprinose zagrijavanju plina u tim klasterima. Također će se moći proučavati utjecaj okoline klastera na svaku pojedinu galaksiju. Štoviše, katalog je dobro polazište za potragu za divovskim gravitacijskim sočivima, u kojima klaster djeluje kao ogromna povećala, učinkovito omogućujući promatranje najsiromašnijih i najudaljenijih objekata koji bi u protivnom izbjegli otkrivanje pomoću današnjih teleskopa.
No, kako kaže Hans B? Hringer: „Možda je najvažnija prednost ovog kataloga ta što se svojstva svakog pojedinog klastera mogu usporediti sa cijelim uzorkom. To je glavni cilj istraživanja: sastavljanje dijelova gigantske slagalice kako bi se stvorio sjajniji prikaz, gdje svaki pojedini komad dobiva novo, sveobuhvatnije značenje. "
Izvorni izvor: ESO News Release
