XMM - Ņūtona galaktiku klastera attēls. Attēla kredīts: ESA, lai palielinātu
ESA rentgenstaru observatorija XMM-Newton pirmo reizi zinātniekiem ļāva detalizēti izpētīt galaktiku kopu veidošanās vēsturi ne tikai ar atsevišķiem patvaļīgi atlasītiem objektiem, bet arī ar pilnīgu reprezentatīvu klasteru paraugu.
Zinot, kā veidojas šie masīvie objekti, ir atslēga, lai izprastu Visuma pagātni un nākotni.
Zinātnieki šobrīd savu labi pamatoto kosmiskās evolūcijas attēlu balstās uz struktūras veidošanās modeli, kurā vispirms veidojas mazas struktūras, un pēc tam tās veido lielākus astronomiskos objektus.
Galaktiku kopas ir lielākie un nesen izveidotie objekti zināmajā Visumā, un tiem ir daudz īpašību, kas tos padara par lieliskām astrofiziskām laboratorijām. Piemēram, tie ir svarīgi struktūras veidošanās procesa liecinieki un svarīgas zondes? pārbaudīt kosmoloģiskos modeļus.
Lai veiksmīgi pārbaudītu šādus kosmoloģiskos modeļus, mums ir jābūt labai novērojumu izpratnei par atsevišķu galaktiku kopu dinamisko struktūru no reprezentatīvajiem klasteru paraugiem.
Piemēram, mums jāzina, cik kopu ir labi attīstījušās. Mums arī jāzina, kuras kopas nesen ir piedzīvojušas ievērojamu masas gravitācijas pieaugumu, un kuras kopas ir sadursmes un apvienošanās stadijā. Turklāt kvantitatīvo kosmoloģisko pētījumu priekšnoteikums ir arī precīzs klasteru masas mērījums, kas veikts ar tiem pašiem XMM-Newton datiem.
Galaktiku kopu visvieglāk redzamā daļa, t.i., zvaigznes visās galaktikās, veido tikai nelielu daļu no kopas, kas veido kopu. Lielāko kopas novērojamo materiālu veido karsta gāze (10–100 miljoni grādu), kas ieslodzīta kopas gravitācijas potenciālā spēka ietekmē. Šī gāze ir pilnīgi neredzama cilvēka acīm, bet temperatūras dēļ tā ir redzama ar rentgena starojumu.
Šeit nāk XMM-Newton. Ar savu nepieredzēto fotonu savākšanas jaudu un telpiski izšķirtās spektroskopijas iespējām XMM-Newton ļāva zinātniekiem veikt šos pētījumus tik efektīvi, ka regulāri var pētīt ne tikai atsevišķus objektus, bet arī veselus reprezentatīvus paraugus. .
XMM-Newton rada rentgenstaru attēlu kombināciju (dažādās rentgena enerģijas joslās, kuras var uzskatīt par atšķirīgām rentgena? Krāsām?), Un veic dažādu klasteru reģionu spektroskopiskus mērījumus.
Kamēr attēla spilgtums sniedz informāciju par gāzes blīvumu klasterī, krāsas un spektri norāda klastera iekšējo gāzes temperatūru. No temperatūras un blīvuma sadalījuma izriet fiziski ļoti svarīgi spiediena un entropijas parametri. var arī atvasināt. Entropija ir fiziskās sistēmas sildīšanas un dzesēšanas vēstures mērs.
Pavadošie trīs attēli ilustrē entropijas sadalījuma izmantošanu rentgena starojumā? gāze kā dažādu fizikālo procesu identificēšanas veids. Entropijai ir unikāla īpašība - samazināt ar radiācijas dzesēšanu, palielināt sildīšanas procesu dēļ, bet enerģijas saglabāšanas laikā palikt nemainīgai ar saspiešanu vai izplešanos.
Pēdējais nodrošina, ka fosilā reģistrs jebkura apkure vai dzesēšana tiek saglabāta pat tad, ja gāze pēc tam mainās spiedienā adiabātiski (enerģijas taupīšanas apstākļos).
Šie piemēri ir ņemti no REFLEX-DXL parauga, kas ir statistiski pilnīgs dažu rentgena starojuma kopu paraugs, kas atrodams ROSAT All-Sky aptaujā. ROSAT bija rentgenstaru observatorija, kas tika izveidota 1990. gados sadarbībā starp Vāciju, ASV un Lielbritāniju.
Attēli sniedz skatu uz entropijas sadalījumu, kas kodēts ar krāsu, kur vērtības palielinās no zilas, zaļas, dzeltenas līdz sarkanai un baltai.
Oriģinālais avots: ESA portāls
