Birmingemas universitātes pētnieki ir izmantojuši jaunās paaudzes rentgenstaru kosmosa observatorijas, lai pētītu fosilās galaktikas - senās galaktiku grupas, kurās visas lielās galaktikas pakāpeniski ir apvienojušās, veidojot vienu centrālo milzu galaktiku.
Astronomi atklāja ievērojamu tumšās un normālās vielas koncentrāciju šo izolēto zvaigžņu sistēmu kodolos, salīdzinot ar masas sadalījumu normālās galaktiku grupās.
Daudzas galaktikas, ieskaitot mūsu Piena ceļu, dzīvo grupās. Dažreiz viņi piedzīvo ciešas tikšanās ar citiem grupas dalībniekiem. Datorsimulācijas paredz, ka šāda mijiedarbība liek lielām galaktikām lēnām spirālveidīgi virzīties uz grupas centru, kur tās var apvienoties, veidojot vienotu milzu galaktiku, kas pakāpeniski norij visus kaimiņus.
Tā kā daudzām galaktiku grupām ir paplašinātas karsto gāzu un tumšās vielas halos, pirms desmit gadiem tika prognozēts, ka vajadzētu pastāvēt sistēmu klasei, kas tiek dēvēta par fosilām grupām, kurā visas galvenās galaktikas ir apvienojušās, veidojot vienu centrālo milzu galaktiku. To ieskauj rentgenstaru spilgti karsts gāzes mākonis, kas stiepjas uz āru līdz daudziem galaktikas rādiusiem.
Kad mēs pirmo reizi atklājām lielos karsto gāzu halos, kuros ir iestrādātas dažas ļoti kompaktas galaktiku grupas, mēs sapratām, ka tikai dažus miljardus gadu ilgā evolūcija atstās vienu, milzu, apvienotu galaktiku, kas sēž spoža X- ray halo, sacīja Trevors Ponmans, Birmingemas grupas līderis, kurš izteica šo prognozi un pēc tam 1994. gadā atklāja pirmo fosiliju grupu.
Teorijas arī ierosināja, ka fosilās grupas, kas ietilpst vēl lielākos galaktiku kopos, varētu būt saistītas ar milzu eliptiskajām galaktikām, kuras bieži atrodas šādu kopu centros.
Birmingemas komanda pēdējos divos gados ir novērojusi sešas iespējamās fosilās grupas, izmantojot NASA Chandra rentgenstaru kosmosa observatorijas asu redzējumu un ESA augsto jutīgumu, kas riņķo ap XMM-Newton rentgena observatoriju. Sešas fosilās grupas atrodas līdz diviem miljardiem gaismas gadu no Zemes. Komandu galvenais mērķis bija izpētīt mehānismus, ar kuru palīdzību veidojas fosilās grupas un milzu elipsveida galaktikas.
Pētījuma atslēga bija tumšās vielas sadalījums fosilās grupās. Šī noslēpumainā viela sastāda vairāk nekā 80 procentus no Visuma masas, tomēr tās būtība nav zināma. Tumšā matērija nekad nav bijusi tieši atklāta, bet tās klātbūtne tiek secināta, pateicoties tās gravitācijas ietekmei uz parasto matēriju.
Lielā eliptiskā galaktika NGC 6482 komandai radīja īpašu interesi, jo tā ir tuvākā zināmā fosiliju grupa, un to varēja izpētīt ļoti detalizēti. Šis izolētais milzis, kas spīd ar ekvivalentu 110 miljardiem Sauli, atrodas 100 miljonu gaismas gadu attālumā Hercules zvaigznājā. Izmantojot Chandras Advanced CCD attēlveidošanas spektrometru, Habib Khosroshahi, Trevor Ponman un Laurence Jones izmantoja karstās gāzes novērojumus, lai izsekotu tumšās vielas izplatību NGC 6482. Gāze tiek uzkarsēta līdz 10 miljoniem grādu pēc Celsija, galvenokārt šoka dēļ. sildīšana gravitācijas sabrukšanas rezultātā.
Runājot šodien RAS nacionālajā astronomijas sanāksmē Birmingemā, Habibs Khosroshahi aprakstīja ievērojamas tumšās vielas koncentrācijas atklāšanu NGC 6482. kodolā. Khosroshahi aprakstīja arī vēl divus augstas masas koncentrācijas piemērus masīvākās un attālākās fosilās galaktikās, kuras pētīja gan Chandra, gan XMM-Newton teleskopi, kaut arī NGC 6482 gadījums ir unikāls, jo sistēmas centru var zonēt ar lielāku precizitāti.
Pēc Khosroshahi teiktā, tika konstatēts, ka masas koncentrācija šo seno galaktiku grupu centrā, kas lielākoties ir tumšās vielas formā, parasti ir piecas reizes augstāka nekā parastajās galaktiku grupās ar līdzīgu masu un halogēna lielumu. Šī centrālā masas koncentrācija atbalsta domu, ka fosilās grupas, piemēram, NGC 6482, ir ļoti senas struktūras, kuras sabruka ilgi pirms tipisko galaktiku grupu veidošanās. "Šādas centralizētas tumšās vielas izplatības izskaidrojums varētu būt tāds, ka sistēma izveidojās ļoti lielā sarkanā maiņā, kad Visums bija ļoti jauns un blīvs, sacīja Khosroshahi.
Fosilās grupas lielās priekšrocības salīdzinājumā ar parastajām grupām ir tādas, ka nenotiek liela galaktiku mijiedarbība, kas var izmaisa karstu gāzi, viņš piebilda. Tāpēc tie nodrošina ideālas laboratorijas, lai pētītu redzamās vielas īpašības gāzes un zvaigžņu formā, kā arī to tvertni - tumšo vielu.
Oriģinālais avots: RAS ziņu izlaidums
