Рентгеново изображение на 365 галактически клъстера в XXL изследване
Сканирайки небето в търсене на рентгенови източници, рентгеновата обсерватория XMM-Newton ESA провежда XXL проучване, най-голямата програма за наблюдение до момента. Наскоро излезе втората партида от данни от прегледа, включително информация за 365 галактически клъстера, които проследиха мащабната структура на Вселената и нейните еволюционни етапи във времето с 26 000 активни галактически ядра (AGN).
Изследвайки две големи небесни части с повишена чувствителност, това рентгеново изследване е първото, което открива достатъчно галактически клъстери и AGNs, така че учените могат да покажат разпределението на такива обекти в далечната Вселена с безпрецедентни подробности. Резултатите затвърдиха очакванията за сега приетия космологичен модел.
Рентгеновите лъчи се създават в един от най-енергичните процеси във Вселената. Въпреки това, те са блокирани от земната атмосфера, така че можете да гледате само събития от космоса. Когато се разглеждат, телескопите основно фиксират два източника: горещ газ, проникващ в галактически купове, и активни галактически ядра (AGN) - ярки компактни зони в центровете на някои галактики, които крият хранещата свръхмасивна черна дупка.
XMM-Newton от ESA се счита за един от най-мощните рентгенови телескопи. През последните 8 години той е прекарал 2000 часа работа по измерване на рентгенови лъчи в рамките на XXL проучването, където е разглеждал две области на очевидно празно небе (по 25 квадратни градуса). Първият набор от данни, издаден през 2015 г. Той включваше 100-те най-ярки кластера на галактиките и 1000 AGN. Проучването показа, че рентгеновите клъстери са толкова далечни, че светлината ни е достигнала в половината от съвременната Вселена, а AGN живее още по-далеч! Някои източници са толкова отдалечени, че телескопът е получил от тях не повече от 50 рентгенови фотона, което прави трудно да се определи истинската им природа.
Съставно изображение на галактическия клъстер XLSSC006, създаден чрез комбиниране на рентгенови наблюдения от космическата обсерватория XMM-Newton с оптични и близки инфрачервени данни от телескопа Канада-Франция-Хавай. Клъстерът, снабден с червено изместване от 0.43 и маса от 5 х 1014 слънчеви, има две доминиращи галактики, което показва събитие на сливане.
Материята във Вселената е неравномерно разпределена, но образува космическа нишка, образувана от гравитационните и галактическите групи. Последните се считат за най-големите структури на пространството, които проследяват върховете на максималната плътност. Поради това те се превръщат в мощно средство за отговор на интригуващи космологични въпроси.
Структурата и еволюцията на пространството са описани чрез набор от космологични параметри, включително плътността на различните компоненти и скоростта на разширяване на Вселената. Сега имаме достатъчно точни показатели, но за по-подробно описание на универсалната структура е необходимо да се покрият големи скали. Крайната цел на XXL проучването е да предостави обширен и подробен каталог на клъстерите, който може да се използва за ограничаване на космологичните параметри.
Сателитът ESA, Планк, определя стойностите на космологичните параметри чрез изследване на реликтното излъчване - данни от най-ранната Вселена. След получаване на информация от XXL проучването, учените сравняват тези стойности. Оказва се, че разпределението на клъстерите и АГН е в съответствие с общоприетия космологичен модел, който прибягва до константата на Айнщайн като обяснение за ускоряването на разширяването на Вселената. AGN е трудно да се използва за оценка, защото техните характеристики са повлияни от много външни фактори. Ето защо, изследователите са използвали данните от AGN от XXL Survey, за да разберат процеса на формиране и развитие на черните дупки.
Мозайката демонстрира 365 XXL проучвания галактически групи в оптични данни от телескопа Канада-Франция-Хавай и телескопа Blanco в Международната обсерватория на Cerro Tololo. Клъстерите са подредени далеч от нас, започвайки от най-близките с червено преместване от 0.03 (горе вляво) и завършващи на най-далечните, при 1,99
Благодарение на XXL проучването, учените успяха за първи път да измерят ефекта от триизмерното формиране на отдалечени клъстери и AGN в изключително голям мащаб. За по-нататъшно изследване на космическите влакна, те планират да използват бъдещия спътник Евклид, който ще може да наблюдава излъчваната преди 10 милиарда години светлина.
Ревюта от XMM-Newton също повдигнаха нови въпроси за физиката на галактическите клъстери, които планират да проучат подробно следващата мисия на ATA Atena през 2031 година. Устройството ще може да наблюдава още по-далечни клъстери, предоставяйки повече информация за универсалната еволюция.
