Μια διεθνής ομάδα αστρονόμων έχει χαρτογραφήσει την πυκνότητα και τη θερμοκρασία του αερίου που εκπέμπει ακτίνες Χ στα περίχωρα ενός μακρινού σμήνους γαλαξιών. Τα αποτελέσματα, που λαμβάνονται με το περιστρεφόμενο ιαπωνικό τηλεσκόπιο ακτίνων Χ, Suzaku, δίνουν την πρώτη πλήρη ακτινογραφία ενός γαλαξιακού σμήνους και παρέχουν μια εικόνα για το πώς συγκεντρώνονται τέτοιες συστάδες.
«Αυτές οι παρατηρήσεις του Suzaku είναι συναρπαστικές γιατί μπορούμε τελικά να δούμε πώς αυτές οι δομές, τα μεγαλύτερα δεσμευμένα αντικείμενα στο σύμπαν, μεγαλώνουν ακόμη πιο μαζικά», δήλωσε ο Matt George, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Μπέρκλεϊ.
Η ομάδα εκπαίδεψε τα τηλεσκόπια ακτίνων Χ του Suzaku στο τεράστιο σμήνος γαλαξιών PKS 0745-191, το οποίο βρίσκεται 1,3 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά στον νότιο αστερισμό Puppis. Μεταξύ 11 και 14 Μαΐου 2007, το Suzaku απέκτησε πέντε εικόνες του αερίου εκατομμυρίων βαθμών που διαπερνούν το σύμπλεγμα.
Οι εικόνες ακτίνων Χ του συμπλέγματος βοήθησαν τους αστρονόμους να μετρήσουν τη θερμοκρασία και την πυκνότητα του αερίου. Αυτά παρέχουν ενδείξεις για την πίεση του αερίου και τη συνολική μάζα του συμπλέγματος. Το θερμότερο, πυκνότερο αέριο βρίσκεται κοντά στο κέντρο του σμήνους, ενώ η θερμοκρασία και η πυκνότητα του αερίου μειώνονται σταθερά μακριά από το κέντρο.
Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι το αέριο στο εσωτερικό μέρος ενός γαλαξιακού σμήνους έχει εγκατασταθεί σε μια διατεταγμένη «χαλαρή» κατάσταση σε ισορροπία με τη βαρύτητα του σμήνους. Αλλά στις εξωτερικές περιοχές, όπου οι γαλαξίες ξεκινούν για πρώτη φορά μια δισεκατομμύριο χρόνια πτώση προς το κέντρο του σμήνους, το αέριο παραμένει σε κατάσταση αταξίας επειδή εξακολουθεί να πέφτει προς τα μέσα.
«Οι συστάδες είναι τα πιο ογκώδη, χαλαρά αντικείμενα στο σύμπαν και συνεχίζουν να σχηματίζονται τώρα», δήλωσε ο μέλος της ομάδας Andy Fabian στο Cambridge Institute of Astronomy στο Ηνωμένο Βασίλειο.
Για πρώτη φορά, αυτή η μελέτη δείχνει την εκπομπή ακτίνων Χ και την πυκνότητα και τη θερμοκρασία του αερίου προς την περιοχή όπου βρίσκεται το αέριο σε διαταραχή και όπου το σύμπλεγμα συνεχίζει να συγκεντρώνεται.
«Μας δίνει την πρώτη ολοκληρωμένη προβολή ακτίνων Χ ενός σμήνους γαλαξιών», δήλωσε ο Fabian.
Στο PKS 0745-191, η θερμοκρασία του αερίου κορυφώνεται στους 164 εκατομμύρια βαθμούς Φαρενάιτ (91 εκατομμύρια C) περίπου 1,1 εκατομμύρια έτη φωτός από το κέντρο του συμπλέγματος. Η θερμοκρασία μειώνεται ομαλά με την απόσταση, μειώνοντας στα 45 εκατομμύρια F (25 εκατομμύρια C) περισσότερο από 5,6 εκατομμύρια έτη φωτός από το κέντρο.
Για την ακριβή μέτρηση των εκπομπών ακτίνων Χ στην άκρη του συμπλέγματος απαιτείται ανιχνευτής με εξαιρετικά χαμηλό θόρυβο στο παρασκήνιο. Το Suzaku διαθέτει προηγμένους ανιχνευτές ακτίνων Χ και βρίσκεται σε τροχιά χαμηλού υψομέτρου κοντά στο μαγνητικό πεδίο της Γης, το οποίο προστατεύει το παρατηρητήριο από ενεργητικά σωματίδια από τον ήλιο και πέρα.
«Με περισσότερες παρατηρήσεις του Suzaku στα περίχωρα άλλων σμήνων γαλαξιών, θα έχουμε μια καλύτερη εικόνα για το πώς εξελίσσονται αυτές οι τεράστιες δομές», πρόσθεσε ο Τζωρτζ.
Το Suzaku (Ιαπωνικά για το «κόκκινο πουλί του νότου») ξεκίνησε στις 10 Ιουλίου 2005. Το παρατηρητήριο αναπτύχθηκε στο Ιαπωνικό Ινστιτούτο Διαστημικής και Αστροναυτικής Επιστήμης (ISAS), το οποίο αποτελεί μέρος του Ιαπωνικού Οργανισμού Εξερεύνησης της Αεροδιαστημικής (JAXA), σε συνεργασία με τη NASA και άλλα ιαπωνικά και αμερικανικά ιδρύματα.
Τα αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν στην έκδοση της 11ης Μαΐου Μηνιαίες ειδοποιήσεις της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας.
Πηγή: NASA
