Кредитна слика: ЕСО
Кластери галаксија су врло велики грађевни блокови Универзума. Ове гигантске структуре садрже стотине до хиљаде галаксија и, мање видљива, али подједнако занимљива, додатна количина "тамне материје" чије порекло и даље пркоси астрономима, са укупном масом од хиљаду милиона милиона пута већом од масе нашег Сунца. На пример, оближњи кластер Коме, на пример, садржи хиљаде галаксија и мери више од 20 милиона светлосних година. Други познати пример је грозд Девице на удаљености од око 50 милиона светлосних година, а још увек се протеже под углом већим од 10 степени на небу!
Кластери галаксија формирају се у најгушћим регионима Универзума. Као такви, они савршено прате окосницу великих структура у Универзуму, на исти начин као што светионици трагају обалној линији. Студије кластера галаксија стога нам говоре о структури огромног простора у којем живимо.
РЕФЛЕКС истраживање
Следећи ову идеју, европски тим астронома, под вођством Ханс-а Хрингингера (МПЕ, Гарцхинг, Немачка), Луигија Гуззо-а (ИНАФ, Милано, Италија), Цхриса А. Цоллинса (ЈМУ, Ливерпоол) и Петера Сцхуецкера ( МПЕ, Гарцхинг) покренуо је вишедеценијско истраживање ових гаргантуанских структура, покушавајући да лоцира најмасовније кластере галаксија.
Пошто је око петина оптички невидљиве масе кластера у облику дифузног веома врућег гаса са температуром од неколико десетина милиона степени, кластери галаксија производе снажну рендгенску емисију. Стога их је најбоље открити помоћу рендгенских сателита.
За ову темељну студију, астрономи су тако започели одабиром кандидатских објеката користећи податке из рентгенског неба Атлас који је саставила немачка истраживачка мисија РОСАТ. То је био само почетак - затим је уследио доста мукотрпног рада: коначна идентификација ових објеката у видљивој светлости и мерење удаљености (тј. Црвеног померања) кандидата у кластеру.
Одређивање црвеног помака извршено је опажањима са неколико телескопа на ЕСО опсерваторију Ла Силла у Чилеу од 1992. до 1999. Светлећи предмети примећени су са ЕСО 1,5 м и телескопима ЕСО / МПГ 2,2 м, док за удаљеније и слабије предмете коришћен је телескоп ЕСО 3.6 м.
Извршен на овим телескопима, 12-годишњи програм астрономима је познат као РЕФЛЕКС (РОСАТ-ЕСО Флук Лимитед Кс-раи) истраживање кластера. Сада је закључено објављивањем јединственог каталога са карактеристикама 447 најсјајнијих рендгенских кластера галаксија на јужном небу. Међу њима је током овог истраживања откривено више од половине кластера.
Ограничење садржаја тамне материје
Кластери галаксија далеко су од тога да су у Универзуму равномерно распоређени. Уместо тога, они имају тенденцију да се обједине у још веће структуре, „супер-кластере“. Тако, од звезда које се окупљају у галаксијама, галаксија које се сакупљају у гроздовима и гроздова који се вежу у супер-кластере, Универзум показује структуирање на свим лествицама, од најмањих до највећих. Ово је реликт врло ране (формацијске) епохе Универзума, такозваног „инфлаторног“ периода. У то време, само мали део секунде након Великог праска, ситне флуктуације густине су се појачале и током еона родиле су много веће структуре.
Због повезаности првих флуктуација и гигантских структура које су сада уочене, јединствени РЕФЛЕКС каталог - највећи такве врсте - омогућава астрономима да ставе знатна ограничења на садржај Универзума, а посебно на количину тамне материје која је за који се веровало да га прожима. Занимљиво је да су та ограничења потпуно неовисна од свих других досад коришћених метода за утврђивање постојања тамне материје, попут проучавања веома удаљених супернова (видети нпр. ЕСО ПР 21/98) или анализе позадине космичке микроталасне пераје (нпр. сателит ВМАП). У ствари, нова РЕФЛЕКС студија врло је комплементарна горе поменутим методама.
РЕФЛЕКС-ов тим закључује да је средња густина Универзума у распону од 0,27 до 0,43 пута већа од „критичне густине“, пружајући до сада најјаче ограничење ове вредности. У комбинацији са најновијим истраживањем супернова, РЕФЛЕКС резултат имплицира да, без обзира на природу тамне енергије, он блиско опонаша Универзум са Аинстеиновом космолошком константом.
Дивовска слагалица
РЕФЛЕКС каталог ће такође служити многим другим корисним сврхама. Помоћу ње астрономи ће моћи да боље разумеју детаљне процесе који доприносе загревању гаса у овим кластерима. Такође ће бити могуће проучити утицај окружења кластера на сваку поједину галаксију. Штавише, каталог је добра полазна точка за тражење џиновских гравитационих сочива, у којима кластер делује као џиновска лупа, ефикасно омогућавајући посматрање најсиромашнијих и најудаљенијих објеката који би иначе избегли откривање данашњим телескопима.
Али, како каже Ханс Б? Хрингер: „Можда је најважнија предност овог каталога та што се својства сваког појединог кластера могу упоредити са целим узорком. Ово је главни циљ истраживања: састављање делова гигантске слагалице за изградњу велелепнијег изгледа, где сваки појединачни комад добија ново, свеобухватније значење. "
Изворни извор: ЕСО Невс Релеасе
