Międzynarodowy zespół astronomów zmapował gęstość i temperaturę gazu emitującego promieniowanie rentgenowskie na obrzeżach odległej gromady galaktyk. Wyniki uzyskane za pomocą japońskiego teleskopu rentgenowskiego Suzaku dają pierwszy pełny obraz rentgenowski gromady galaktyk i zapewniają wgląd w sposób, w jaki gromady te się łączą.
„Te obserwacje Suzaku są ekscytujące, ponieważ w końcu możemy zobaczyć, w jaki sposób te struktury, największe związane obiekty we wszechświecie, stają się jeszcze bardziej masywne”, powiedział Matt George, główny autor badania na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley.
Zespół wyszkolił teleskopy rentgenowskie Suzaku na ogromnej gromadzie galaktyk PKS 0745-191, która znajduje się 1,3 miliarda lat świetlnych stąd w południowej konstelacji Puppis. Między 11 a 14 maja 2007 r. Suzaku uzyskał pięć zdjęć gazu o milionach stopni, który przenika do gromady.
Obrazy rentgenowskie gromady pomogły astronomom zmierzyć temperaturę i gęstość gazu. Dostarczają one wskazówek na temat ciśnienia gazu i całkowitej masy klastra. Najgorętszy, najgęstszy gaz znajduje się w pobliżu centrum gromady, a temperatura i gęstość gazu stale maleją od centrum.
Astronomowie uważają, że gaz w wewnętrznej części gromady galaktyk osiągnął uporządkowany „zrelaksowany” stan w równowadze z grawitacją gromady. Ale w regionach zewnętrznych, gdzie galaktyki najpierw zaczynają miliard lat spadać w kierunku centrum gromady, gaz pozostaje w stanie nieuporządkowanym, ponieważ wciąż opada do wewnątrz.
„Gromady są najbardziej masywnymi, zrelaksowanymi obiektami we wszechświecie i nadal się tworzą” - powiedział członek zespołu Andy Fabian z Cambridge Institute of Astronomy w Wielkiej Brytanii.
Po raz pierwszy badanie to pokazuje emisję promieniowania rentgenowskiego oraz gęstość i temperaturę gazu do regionu, w którym gaz jest nieuporządkowany i gdzie klaster nadal się gromadzi.
„Daje nam to pierwszy pełny obraz rentgenowski gromady galaktyk”, powiedział Fabian.
W PKS 0745-191 temperatura gazu osiąga maksimum przy 164 milionach stopni Fahrenheita (91 milionów C) około 1,1 miliona lat świetlnych od centrum gromady. Temperatura maleje płynnie wraz z odległością, spadając do 45 milionów F (25 milionów C) ponad 5,6 miliona lat świetlnych od centrum.
Aby dokładnie zmierzyć emisję promieniowania rentgenowskiego na brzegu gromady, potrzebne są detektory o wyjątkowo niskim poziomie szumu tła. Suzaku ma zaawansowane detektory promieniowania rentgenowskiego i leży na orbicie na małej wysokości w pobliżu ziemskiego pola magnetycznego, co chroni obserwatorium przed cząstkami energetycznymi pochodzącymi od Słońca i nie tylko.
„Dzięki większej liczbie obserwacji Suzaku na obrzeżach innych gromad galaktyk uzyskamy lepszy obraz ewolucji tych masywnych struktur” - dodał George.
Suzaku (po japońsku „czerwony ptak południa”) zostało uruchomione 10 lipca 2005 r. Obserwatorium zostało opracowane w Japońskim Instytucie Kosmosu i Astronautical Science (ISAS), który jest częścią Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), we współpracy z NASA i innymi instytucjami japońskimi i amerykańskimi.
Wyniki zostały opublikowane w wydaniu 11 maja Miesięczne zawiadomienia Royal Astronomical Society.
Źródło: NASA
