XXL-uuringus 365 galaktika klastri röntgenkujutis
XMM-Newtoni ESA röntgenkiirte vaatluskeskus viis läbi XLM-uuringu, mis on täna suurim vaatlusprogramm. Hiljuti avaldas ülevaatuse teine andmepakett, mis sisaldas teavet 365 galaktilise klastri kohta, mis leidsid õigeaegselt üle Universumi ulatusliku struktuuri ja selle evolutsioonietappe 26 000 aktiivse galaktika tuumaga (AGN).
Uurides kahte suurt taevalikku osa kõrgendatud tundlikkusega, oli see röntgeniuuring esimene, mis tuvastas piisavalt galaktilisi klastreid ja AGN-e, nii et teadlased võiksid selliste objektide levikut kauges Universumis näidata enneolematu detailina. Tulemused tugevdasid nüüd vastu võetud kosmoloogilise mudeli ootusi.
Röntgenikiirgused luuakse ühes universumi kõige energilisematest protsessidest. Kuid need on blokeeritud Maa atmosfääri poolt, nii et saate vaadata ainult kosmosest sündmusi. Vaadates vaadatakse teleskoobid põhimõtteliselt kahte allikat: kuuma gaasi tungivad galaktilised klastrid ja aktiivsed galaktilised tuumad (AGN) - heledad kompaktsed alad mõnede galaktikate keskel, kus peidetakse toitev supermassive must auk.
ESA XMM-Newtoni peetakse üheks kõige võimsamaks röntgenkiirte teleskoobiks. Viimase 8 aasta jooksul on ta XXL uuringu raames kulutanud röntgenikiirguse mõõtmiseks 2000 tundi, kus ta vaatas kahte ilmselge tühja taeva piirkonda (igaüks 25 ruutmeetrit). Esimene andmekogum avaldati 2015. aastal. See hõlmas 100 kõige heledamat galaktika klastrit ja 1000 AGN-i. Uuring näitas, et röntgeniklastrid on nii kauged, et valgus läks meile poole kaasaegse Universumi vanusest ja AGN elab veelgi kaugemale! Mõned allikad on nii kauged, et teleskoop sai neilt rohkem kui 50 röntgenfotoni, mis muudab nende tegeliku olemuse määramise raskeks.
Kompaktne vaade galaktilisest klastrist XLSSC006, mis on loodud kombineerides XMM-Newtoni kosmoseseirekeskuse röntgenuuringuid Kanada ja Prantsusmaa-Hawaii teleskoobi optiliste ja peaaegu infrapunaandmetega. Klastril, mis on varustatud punase nihkega 0,43 ja 5 x 1014 päikese massiga, on kaks domineerivat galaktikat, mis näitab fusiooni sündmust
Aine universumis on jaotunud ebaühtlaselt, kuid moodustab kosmilise filiformi, mis on moodustatud gravitatsiooni ja galaktika klastrite poolt. Viimaseid peetakse suurimaks ruumide struktuuriks, mis jälgivad maksimaalse tiheduse piike. Sellest tulenevalt saavad nad võimsaks vahendiks intrigeerivatele kosmoloogilistele küsimustele vastamiseks.
Ruumi struktuuri ja evolutsiooni kirjeldavad kosmoloogilised parameetrid, sealhulgas erinevate komponentide tihedus ja Universumi laienemise kiirus. Nüüd on meil piisavalt täpsed näitajad, kuid universaalse struktuuri üksikasjalikuma kirjelduse jaoks on vaja katta suured kaalud. XXL Survey lõppeesmärk on pakkuda ulatuslikku ja üksikasjalikku klastrite kataloogi, mida saab kasutada kosmoloogiliste parameetrite piiramiseks.
ESA satelliit Planck määras kosmoloogiliste parameetrite väärtused, uurides reliikvärvi - andmeid kõige varasemast universumist. Pärast XXL-i uuringu andmete saamist võrdlesid teadlased neid väärtusi. Tuleb välja, et klastrite ja AGN-i levik on kooskõlas üldtunnustatud kosmoloogilise mudeliga, mis resideerib Einsteini konstantseks kui Universumi kiireneva laienemise selgitus. AGNi on hindamiseks raske kasutada, sest nende omadusi mõjutavad paljud välised tegurid. Seetõttu kasutasid teadlased XXL-i uuringu AGN-i andmeid, et mõista mustade aukude tekke ja arengu protsessi.
Mosaiik näitab 365 XXL Survey galaktika klastrit Kanada-Prantsusmaa-Hawaii teleskoobi ja Blanco teleskoobi Cerro Tololo rahvusvahelisel vaatluskeskuses. Klastrid tellitakse meilt kaugel, lähtudes lähimatest, punase nihkega 0,03 (üleval vasakul) ja kõige kaugemal, lõppedes 1,99.
Tänu XXL-i uuringule suutsid teadlased esimest korda mõõta kauge klastrite ja AGN-i kolmemõõtmelise kujunemise mõju väga suurel määral. Kosmiliste kiudude edasiseks uurimiseks kavatsevad nad kasutada tulevast satelliit-Euklidit, mis suudab jälgida 10 miljardi aasta eest kiiritavat valgust.
XMM-Newtoni ülevaated tõid ka uusi küsimusi galaktiliste klastrite füüsika kohta, mis kavatsevad üksikasjalikult uurida järgmist ESA Athena missiooni 2031. aastal. Seade suudab jälgida veelgi kaugemaid klastreid, pakkudes rohkem teavet universaalse evolutsiooni kohta.
