Кредитна слика: ЕСО
Тим европских и чилеанских астронома открио је неколико великих кластера галаксија на удаљености од 8 милијарди светлосних година који би требало да пруже увид у структуру и еволуцију Универзума. Кластери галаксије откривени су комбиновањем слика ЕСА-иног свемирског телескопа КСММ-Невтон и ЕСО-овог врло великог телескопа. Галаки кластери се не шире равномерно, већ изгледају прошириви кроз Универзум попут мреже, и до сада се чини да се облик тих кластера није променио откад је Универзум био врло млад ..
Користећи ЕСА КСММ-Невтон сателит, тим европских и чилеанских астронома [2] добио је најдубљу "свету" рендгенску слику космоса до данас. Овај продорни поглед, употпуњен запажањима неких од највећих и најефикаснијих земаљских оптичких телескопа, укључујући ЕСО врло велики телескоп (ВЛТ), резултирао је откривањем неколико великих кластера галаксија.
Ови рани резултати амбициозног истраживачког програма изузетно су обећавајући и отворили су пут за свеобухватан и темељит попис кластера галаксија у различитим епохама. Ослањајући се на врхунску астрономску технологију и са неупоредивом ефикасношћу посматрања, овај пројекат има за циљ да пружи нове увиде у структуру и развој далеког Универзума.
Универзални веб
За разлику од зрна песка на плажи, материја није равномерно распрострањена по свемиру. Уместо тога, она је концентрисана у галаксије које се саме спајају у гроздове (па чак и грозде кластера). Ови кластери су „нанизани“ широм Универзума у структури попут мреже, усп. ЕСО ПР 11/01.
Наша галаксија, Млечни пут, на пример, припада такозваној Локалној групи која такође садржи „Мессиер 31“, Андромедину галаксију. Локална група садржи око 30 галаксија и мери неколико милиона светлосних година. Остали кластери су много већи. Кластер Коме садржи хиљаде галаксија и мери више од 20 милиона светлосних година. Други познати пример је грозд Девице, који покрива не мање од 10 степени на небу!
Кластери галаксија су најмасивнија везана структура у Универзуму. Имају масу од хиљаду милиона милиона пута већу од масе нашег Сунца. Њихова тродимензионална расподела простора и густина броја се мењају са космичким временом и пружају информације о главним космолошким параметрима на јединствен начин.
Отприлике петина оптички невидљиве масе кластера је у облику дифузног врућег гаса између галаксија. Температура овог гаса је неколико десетина милиона степени и густина једног атома по литру. На тако високим температурама ствара моћну рендгенску емисију.
Посматрање овог интергалактичког гаса, а не само појединих галаксија, је попут гледања зграда града током дана, а не само осветљених прозора ноћу. Због тога се кластери галаксија најбоље откривају помоћу рендгенских сателита.
Користећи претходне рендгенске сателите, астрономи су вршили ограничена истраживања о великосеријској структури оближњег Универзума. Међутим, до сада су им недостајали инструменти да би потрагу проширили на велике количине далеког Универзума.
КСММ-Невтон запажања са широким пољем
Маргуерите Пиерре (ЦЕА Сацлаи, Француска), са европским / чилеанским тимом астронома познатим као конзорцијум КСММ-ЛСС [2], искористила је велико видно поље и високу осетљивост ЕСА-еве рентгенске опсерваторије КСММ-Невтон на потражите удаљене кластере галаксија и пресликајте њихову дистрибуцију у простору. Они су могли да се врате око 7000 милиона година у космолошку еру, када је Универзум био око половине његове садашње величине и старости, када су гроздови били густије набијени.
Праћење кластера је мукотрпан, вишесатни процес, за који су потребни и свемирски и земаљски телескопи. Заправо, из рендгенских снимака с КСММ-ом, било је могуће одабрати неколико десетина објеката који су кандидати у кластер, идентификованих као подручја појачаног Кс-зрачења (прим. ПР Пхото 19б / 03).
Али имати кандидата није довољно! Морају се потврдити и даље проучавати помоћу земаљских телескопа. У тандему с КСММ-Невтоном, Пиерре користи изузетно широко поље снимање причвршћено на 4-метарски телескоп Канада-Француска-Хаваји, на Мауна Кеа, Хаваји, како би направио оптички снимак истог простора простора. Рачунарски програм направљен по мјери затим комбинира КСММ-Невтон податке тражећи концентрације Кс-зрака које сугерирају велике, проширене структуре. То су кластери и представљају само око 10% откривених извора рендгенских зрака. Остале су углавном далеке активне галаксије.
Назад у земљу
Када програм нађе кластер, зумира у ту регију и претвара КСММ-Невтонове податке у контурну мапу интензитета рендгенских зрака, која се затим поставља на ЦФХТ оптичку слику (ПР Пхото 19ц / 03). Астрономи то користе да провере да ли је ишта видљиво у подручју повећане емисије рендгенских зрака.
Ако се нешто види, рад се затим пребацује на један од главних светских оптичких / инфрацрвених телескопа, јако велики телескоп европског опсерваторијума (ВЛТ) у Параналу (Чиле). Помоћу мулти-модула ФОРС-а, астрономи зумирају поједине галаксије у пољу, вршећи спектрална мерења која откривају њихове укупне карактеристике, нарочито њихово црвено померање, а самим тим и удаљеност.
Галаксије кластера имају сличне растојања и ово мерење на крају пружа просечним удаљеностима кластера као и дисперзију брзине у кластеру. ФОРС инструменти су међу најефикаснијим и најсвестранијим за ову врсту рада, узимајући у просеку спектар од 30 галаксија одједном.
Прва спектроскопска запажања посвећена идентификацији и мерењу црвеног померања КСММ-ЛСС кластера галаксије обављена су током три ноћи у јесен 2002.
Од марта 2003. године, у литератури је било само 5 познатих кластера на тако великом црвеном помаку са довољно спектроскопски измереним црвеним помацима да се омогући процена дисперзије брзине. Али ВЛТ је дозволио да се дисперзија добије у удаљеном кластеру за само 2 сата, подижући велика очекивања за будући рад.
700 спектри…
Маргуерите Пиерре је изузетно задовољна: Временски и радни услови на ВЛТ-у били су оптимални. Само у три ноћи посматрано је 12 кластер поља, дајући не мање од 700 спектра галаксија. Укупна стратегија показала се врло успешном. Висока ефикасност посматрања ВЛТ и ФОРС подржавају наш план за праћење праћења великог броја удаљених кластера са релативно мало времена за посматрање. Ово представља најзначајније повећање ефикасности у односу на претходне претраге.
Садашњи истраживачки програм је добро започео, јасно показујући изводљивост овог новог мулти-телескопског приступа и његову врло високу ефикасност. И Маргуерите Пиерре и њене колеге већ виде прве мучне резултате: изгледа да потврђује да је број кластера пре 7000 милиона година мало другачији од данашњих. То посебно понашање предвиђају модели Универзума који се заувек проширују, возећи накупине галаксија све даље и даље.
Једнако важан, овај мулти-таласни, мулти-телескопски приступ који је развио конзорцијум КСММ-ЛСС за лоцирање кластера галаксија такође представља одлучујући следећи корак у плодној синергији између свемирске и земаљске опсерваторије, и зато је основни градивни блок предстојећа Виртуална опсерваторија.
Више информација
Овај рад заснован је на два рада која ће бити објављена у стручном часопису за астрономију, Астрономија и Астрофизика (КСММ-ЛСС истраживање: И. Научне мотивације, дизајн и први резултати Маргуерите Пиерре и др., Астро-пх / 0305191 и КСММ -ЛСС истраживање: ИИ. Први високи кластери црвеног померања: опуштени и урушавајући системи Иван Валтцханов и др., Астро-пх / 0305192).
Др М. Пиерре одржаће позвани разговор о овој теми на симпозијуму ИАУ 216 - Мапе космоса - овог четвртка, 17. јула 2003. године, током Генералне скупштине ИАУ-а 2003. у Сиднеју, Аустралија.
Напомене
[1]: Ово је координирано издање ЕСО / ЕСА.
[2]: Конзорцијум КСММ-ЛСС води Сервице д'Астропхисикуе ду ЦЕА (Француска) и састоји се од института из Велике Британије, Ирске, Данске, Холандије, Белгије, Француске, Италије, Немачке, Шпаније и Чилеа. Почетна страница КСММ-ЛСС пројекта може се наћи на хттп://вела.астро.улг.ац.бе/тхемес/спатиал/кмм/ЛСС/индек_е.хтмл
[3]: У астрономији, „црвени помак“ означава део којим се линије у спектру објекта померају према већим таласним дужинама. Пошто се црвено померање космолошког објекта повећава са растојањем, посматрано црвено померање удаљене галаксије такође даје процену његове удаљености.
Изворни извор: ЕСО Невс Релеасе
