Vaizdo kreditas: ESO
Galaktikų klasteriai yra labai dideli Visatos blokai. Šiose gigantiškose struktūrose yra nuo šimtų iki tūkstančių galaktikų ir, mažiau matomų, bet ne mažiau įdomių, papildomų „tamsiosios medžiagos“, kurių kilmė vis dar niekina astronomus, kiekis, kurio bendra masė tūkstančius milijonų milijonų kartų viršija mūsų Saulės masę. Pavyzdžiui, palyginti netoliese esančioje „Coma“ klasteryje yra tūkstančiai galaktikų ir jo matmenys yra daugiau nei 20 milijonų šviesmečių. Kitas gerai žinomas pavyzdys yra Mergelių klasteris, esantis maždaug 50 milijonų šviesmečių atstumu ir tebesitęsiantis danguje daugiau kaip 10 laipsnių kampu!
Galaktikų klasteriai susidaro tankiausiuose Visatos regionuose. Iš esmės jie puikiai atsekia plataus masto struktūrų stuburą Visatoje taip, kaip švyturiai seka pakrantę. Taigi galaktikų klasterių tyrimai mums pasakoja apie milžiniškos erdvės, kurioje mes gyvename, struktūrą.
„REFLEX“ apklausa
Vykdydama šią idėją, Europos astronomų komanda, vadovaujama Hans B? Hringer (MPE, Garchingas, Vokietija), Luigi Guzzo (INAF, Milanas, Italija), Chris A. Collins (JMU, Liverpulis) ir Peteris Schueckeris ( MPE, Garching) ėmėsi dešimtmetį trukusio šių grandiozinių struktūrų tyrimo, bandydamas surasti masyviausias galaktikų grupes.
Kadangi maždaug penktadalis optiškai nematomos klasterio masės yra išsklaidytų labai karštų dujų, kurių temperatūra siekia kelias dešimtis milijonų laipsnių, pavidalo, galaktikų klasteriai skleidžia galingą rentgeno spinduliuotę. Todėl juos geriausiai galima atrasti rentgeno palydovų pagalba.
Atlikdami šį pagrindinį tyrimą, astronomai pradėjo atrinkti objektus kandidatais, naudodamiesi rentgeno spindulių dangaus atlaso, sudaryto iš Vokietijos ROSAT palydovų tyrimo misijos, duomenimis. Tai buvo tik pradžia - tada sekė didelis varginantis darbas: galutinai identifikuodamas šiuos objektus matomoje šviesoje ir matavęs atstumą (t. Y. Raudoną poslinkį) iš kandidatų į klasterius.
Raudonojo poslinkio nustatymas atliktas stebint keliais teleskopais ESO „La Silla“ observatorijoje Čilėje 1992–1999 m. Ryškesni objektai buvo stebimi naudojant ESO 1,5 m ir ESO / MPG 2,2 m teleskopus, o atokesniems ir tolimesniems objektams buvo naudojamas ESO 3,6 m teleskopas.
Šių teleskopų metu 12 metų trunkanti programa astronomams žinoma kaip REFLEX (ROSAT-ESO Flux Limited rentgeno spindulių) klasterio tyrimas. Dabar jis buvo baigtas paskelbus unikalų katalogą, kuriame aprašytos 447 ryškiausių pietų dangaus galaktikų rentgeno spindulių grupės. Tarp jų daugiau nei pusė grupių buvo rasta šios apklausos metu.
Ribojantis tamsiosios medžiagos kiekis
Galaktikos klasteriai toli gražu nėra tolygiai pasiskirstę Visatoje. Vietoj to, jie linkę konglomeruoti į dar didesnes struktūras, „superklasterius“. Taigi iš žvaigždžių, kurios susirenka į galaktikas, galaktikų, kurios susikaupia į grupes ir klasterius, susiejančius į superklasterius, Visata rodo struktūrizaciją visose skalėse, nuo mažiausių iki didžiausių. Tai yra ankstyvosios Visatos (formavimosi) epochos, vadinamojo „infliacijos“ laikotarpio, reliktas. Tuo metu tik maža vienos sekundės dalis po Didžiojo sprogimo mažyčiai tankio svyravimai buvo sustiprinti ir per eonus pagimdė daug didesnes struktūras.
Dėl ryšio tarp pirmųjų svyravimų ir dabar stebėtų milžiniškų struktūrų, unikalus „REFLEX“ katalogas - didžiausias tokio pobūdžio - leidžia astronomams nustatyti didelius Visatos turinio, ypač tamsiosios medžiagos kiekio, kuris yra, apribojimus. manoma, kad tai perims. Gana įdomu, kad šie suvaržymai yra visiškai nepriklausomi nuo visų kitų metodų, iki šiol taikytų tamsiosios medžiagos egzistavimui patvirtinti, pavyzdžiui, labai tolimų supernovų tyrimui (žr., Pvz., ESO PR 21/98) ar kosminių mikrobangų fono analizei (pvz. WMAP palydovas). Tiesą sakant, naujasis REFLEX tyrimas labai papildo aukščiau paminėtus metodus.
REFLEX komanda daro išvadą, kad vidutinis Visatos tankis yra nuo 0,27 iki 0,43 karto didesnis už „kritinį tankį“, iki šiol griežčiausiai apribodamas šią vertę. Kartu su naujausiu supernovų tyrimu, REFLEX rezultatas reiškia, kad, kad ir kokia būtų tamsiosios energijos prigimtis, ji artimai imituoja Visatą su Einšteino kosmologine konstanta.
Milžiniškas galvosūkis
„REFLEX“ katalogas taip pat pasitarnaus daugeliui kitų naudingų tikslų. Su juo astronomai galės geriau suprasti išsamius procesus, kurie prisideda prie šių grupių klasifikavimo. Taip pat bus galima ištirti klasterio aplinkos poveikį kiekvienai atskirai galaktikai. Be to, katalogas yra geras atspirties taškas ieškant milžiniškų gravitacinių lęšių, kuriuose klasteris veikia kaip milžiniškas didinamasis lęšis, veiksmingai leidžiantis pastebėti tolimiausius ir atokiausius objektus, kurių kitaip nepavyktų aptikti naudojant šių dienų teleskopus.
Tačiau, kaip sako Hansas B. Hringeris: „Turbūt svarbiausias šio katalogo pranašumas yra tas, kad kiekvieno atskiro klasterio savybes galima palyginti su visu pavyzdžiu. Tai yra pagrindinis apklausų tikslas: surinkti milžiniškos dėlionės dalis, kad būtų sukurtas didesnis vaizdas, kur kiekvienas kūrinys įgyja naują, išsamesnę prasmę. “
Originalus šaltinis: ESO žinių laida
