Attēla kredīts: ESO
Galaktiku kopas ir ļoti lieli Visuma celtniecības bloki. Šīs gigantiskās struktūras satur simtiem līdz tūkstošiem galaktiku un, mazāk pamanāmas, bet tikpat interesantas, papildu “tumšās vielas” daudzums, kuru izcelsme joprojām ir astronomu nomākta, ar kopējo masu tūkstošiem miljonu miljonu reižu lielāku par mūsu Saules masu. Piemēram, salīdzinoši netālajā Komas klasterī ir tūkstošiem galaktiku, un tas visā pasaulē mēra vairāk nekā 20 miljonus gaismas gadu. Vēl viens plaši pazīstams piemērs ir Jaunavas klasteris aptuveni 50 miljonu gaismas gadu attālumā un joprojām debesīs stiepjas vairāk nekā 10 grādu leņķī!
Galaktiku kopas veidojas vissenākajos Visuma reģionos. Kā tādi tie lieliski izseko Visuma liela mēroga struktūru mugurkaulu tādā pašā veidā kā bākas izseko piekrasti. Tāpēc galaktiku kopu pētījumi stāsta par milzīgās telpas struktūru, kurā mēs dzīvojam.
REFLEX aptauja
Pēc šīs idejas izveidojās Eiropas astronomu komanda Hansa Bīringera (MPE, Garching, Vācija), Luigi Guzzo (INAF, Milāna, Itālija), Chris A. Collins (JMU, Liverpool) un Peter Schuecker vadībā. MPE, Garching) ir uzsācis gadu desmitiem ilgu pētījumu par šīm greznajām struktūrām, cenšoties atrast masveidīgāko no galaktiku kopām.
Tā kā apmēram viena piektā daļa no kopas optiski neredzamās masas ir izkliedētas ļoti karstas gāzes formā ar temperatūru dažos desmitos miljonu grādu, galaktiku kopas rada spēcīgu rentgena starojumu. Tādēļ tos vislabāk var atklāt, izmantojot rentgena satelītus.
Šim fundamentālajam pētījumam astronomi sāka atlasīt kandidātu objektus, izmantojot datus no rentgena Sky Atlas, kas apkopoti vācu ROSAT satelīta izpētes misijā. Tas bija tikai sākums - pēc tam sekoja daudz nogurdinoša darba: veicot šo objektu galīgo identificēšanu redzamā gaismā un izmērot kopas kandidātu attālumu (t.i., sarkano nobīdi).
Sarkanā nobīde tika noteikta, izmantojot novērojumus ar vairākiem teleskopiem ESO La Silla observatorijā Čīlē no 1992. līdz 1999. gadam. Spilgtāki objekti tika novēroti ar ESO 1,5 m un ESO / MPG 2,2 m teleskopiem, savukārt attālākiem un lēzenākiem objektiem tika izmantots ESO 3,6 m teleskops.
Šajos teleskopos veiktā 12 gadus ilgā programma astronomiem ir pazīstama kā REFLEX (ROSAT-ESO Flux Limited X-ray) klasteru aptauja. Tagad tas ir noslēdzies ar unikāla kataloga publicēšanu ar dienvidu debesīs esošo 447 spožāko galaktiku rentgena kopu raksturlielumiem. Starp tiem šajā aptaujā tika atklāta vairāk nekā puse kopu.
Ierobežo tumšās vielas saturu
Galaktiku kopas nebūt nav vienmērīgi sadalītas Visumā. Tā vietā viņi mēdz konglomerēties vēl lielākās struktūrās, “superklasteros”. Tādējādi no zvaigznēm, kas pulcējas galaktikās, galaktikām, kas pulcējas kopās un klasteros, kas saista kopā superklasteros, Visums parāda strukturēšanu visos mērogos, sākot no mazākajiem līdz lielākajiem. Šis ir Visuma ļoti agrīnā (veidošanās) laikmeta, tā saucamā “inflācijas” perioda, relikts. Tajā laikā tikai neliela sekundes daļa pēc Lielā sprādziena mazās blīvuma svārstības tika pastiprinātas un pāri eoniem tās dzemdēja daudz lielākas struktūras.
Sakarā ar saikni starp pirmajām svārstībām un tagad novērotajām milzu struktūrām unikālais REFLEX katalogs, kas ir lielākais šāda veida katalogs, ļauj astronomiem noteikt ievērojamus ierobežojumus Visuma saturam un jo īpaši tumšās vielas daudzumam, kas ir domājams, ka to caurstrāvo. Diezgan interesanti, ka šie ierobežojumi ir pilnīgi neatkarīgi no visām citām metodēm, kuras līdz šim ir izmantotas, lai apgalvotu tumšās vielas esamību, piemēram, ļoti tālu supernovu izpēte (sk., Piemēram, ESO PR 21/98) vai kosmiskā mikroviļņu fona analīze (piemēram, WMAP satelīts). Faktiski jaunais REFLEX pētījums ļoti papildina iepriekšminētās metodes.
REFLEX komanda secina, ka vidējais Visuma blīvums ir diapazonā no 0,27 līdz 0,43 reizēm no “kritiskā blīvuma”, nodrošinot līdz šim spēcīgāko šīs vērtības ierobežojumu. Apvienojot ar jaunāko supernovu pētījumu, REFLEX rezultāts nozīmē, ka neatkarīgi no tumšās enerģijas rakstura tas cieši atdarina Visumu ar Einšteina kosmoloģisko konstanti.
Milzu mīkla
REFLEX katalogs kalpos arī daudziem citiem noderīgiem mērķiem. Ar to astronomi varēs labāk izprast detalizētus procesus, kas veicina gāzes karsēšanu šajās kopās. Būs arī iespējams izpētīt kopas vides ietekmi uz katru atsevišķu galaktiku. Turklāt katalogs ir labs sākumpunkts, lai meklētu milzu gravitācijas objektīvus, kuros klasteris darbojas kā milzu palielināšanas objektīvs, efektīvi ļaujot novērot vistālākos un vistālāk esošos objektus, kas citādi izkļūtu no mūsdienīgiem teleskopiem.
Bet, kā saka Hanss B. Hringers: “Iespējams, vissvarīgākā šī kataloga priekšrocība ir tā, ka katra atsevišķā klastera īpašības var salīdzināt ar visu paraugu. Tas ir apsekojumu galvenais mērķis: samontēt gigantiskas mīklas gabalus, lai izveidotu plašāku skatu, kur katrs gabals iegūst jaunu, visaptverošāku nozīmi. ”
Oriģinālais avots: ESO ziņu izlaidums
