Rentgena attēls ar 365 galaktikas kopām XXL aptaujā
Skenējot debesis, meklējot rentgena avotus, XMM-Newton ESA rentgena novērošanas centrs veica XXL aptauju, kas ir lielākā novērošanas programma līdz šim. Nesen izlaida otro pārskata sērijas datu kopu, tostarp informāciju par 365 galaktikas kopām, kas savlaicīgi atklāja Visuma lielo struktūru un tās attīstības stadijas ar 26 000 aktīvo galaktisko kodolu (AGN).
Pētot divas lielas debess daļas ar paaugstinātu jutību, šis rentgena apsekojums bija pirmais, kas atklāja pietiekami daudz galaktikas klasteru un AGN, lai zinātnieki varētu nepieredzēti detalizēti attēlot šādu objektu izplatību tālākajā Visumā. Rezultāti pastiprināja tagad pieņemtās kosmoloģiskā modeļa cerības.
Rentgenstari tiek radīti vienā no enerģiskākajiem procesiem Visumā. Tomēr tos bloķē Zemes atmosfēra, tāpēc jūs varat skatīt tikai notikumus no kosmosa. Aplūkojot, teleskopi būtībā nosaka divus avotus: karstās gāzes iekļūst galaktikas klasteros un aktīvos galaktikas kodolus (AGN) - spilgti kompakts laukums dažu galaktiku centros, kas slēpj barojošo supermassīvo melno caurumu.
XMM-Newton no ESA tiek uzskatīts par vienu no jaudīgākajiem rentgenstaru teleskopiem. Pēdējo 8 gadu laikā viņš ir iztērējis 2000 stundas darba, lai izmērītu rentgena starus XXL aptaujā, kur viņš aplūkoja divas acīmredzamas tukšas debesis (katra 25 kvadrātmetru). Pirmais datu kopums tika publicēts 2015. gadā. Tajā bija iekļautas 100 spilgtākās galaktikas kopas un 1000 AGN. Pētījums parādīja, ka rentgena klasteri ir tik tālu, ka gaisma mūs šķērsoja mūsdienu Visuma pusē, un AGN dzīvo vēl tālāk! Daži avoti ir tik attālināti, ka teleskops no viņiem saņēma ne vairāk kā 50 rentgena fotonus, kas apgrūtina to patiesās dabas noteikšanu.
Kompozīts skats no galaktikas klastera XLSSC006, kas izveidots, kombinējot rentgenstaru novērojumus no XMM-Newton kosmosa novērošanas centra ar optiskiem un gandrīz infrasarkaniem datiem no Kanādas un Francijas-Havaju teleskopa. Klasterim, kam piešķirta sarkana pāreja 0,43 un masa 5 x 1014 saules, ir divas dominējošās galaktikas, kas norāda uz saplūšanas notikumu
Materiāls Visumā ir nevienmērīgi sadalīts, bet veido kosmisko audumu, ko veido gravitācijas un galaktikas kopas. Pēdējās tiek uzskatītas par lielākajām telpu struktūrām, kas seko maksimālā blīvuma virsotnēm. Tāpēc tie kļūst par spēcīgu instrumentu, lai atbildētu uz intriģējošiem kosmoloģiskiem jautājumiem.
Kosmosa struktūru un evolūciju raksturo kosmoloģisko parametru kopums, tostarp dažādu komponentu blīvums un Visuma paplašināšanās ātrums. Tagad mums ir pietiekami precīzi rādītāji, bet, lai detalizētāk aprakstītu universālo struktūru, ir nepieciešams aptvert lielus svarus. XXL Survey galvenais mērķis ir sniegt plašu un detalizētu kopu katalogu, ko var izmantot, lai ierobežotu kosmoloģiskos parametrus.
ESA satelīts Planck noteica kosmoloģisko parametru vērtības, pārbaudot relikvijas radiāciju - datus no agrākās Visuma. Pēc informācijas saņemšanas no XXL pētījuma pētnieki salīdzināja šīs vērtības. Izrādās, ka klasteru un AGN sadalījums atbilst vispārpieņemtajam kosmoloģiskajam modelim, kas pārvēršas Einšteina konstantā, kā paskaidrojums Visuma paātrinošajai paplašināšanai. AGN ir grūti izmantot novērtēšanai, jo to īpašības ietekmē daudzi ārējie faktori. Tāpēc pētnieki izmantoja XXL aptaujas AGN datus, lai saprastu melno caurumu veidošanās un attīstības procesu.
Mozaīka demonstrē 365 XXL Survey galaktikas klasterus optiskos datos no Kanādas-Francijas-Havaju teleskopa un Blanco teleskopa Cerro Tololo Starptautiskajā observatorijā. Klasteri tiek pasūtīti tālu no mums, sākot no tuvākajām personām ar sarkano nobīdi 0,03 (augšējā kreisajā pusē) un beidzot ar visattālākajiem, 1,99.
Pateicoties XXL aptaujai, zinātnieki pirmo reizi varēja izmērīt attālumu klasteru un AGN trīsdimensiju veidošanās ietekmi ārkārtīgi lielā mērogā. Turpmāk izpētot kosmiskos pavedienus, viņi plāno izmantot nākamo Eiklida satelītu, kas spēs novērot pirms 10 miljardiem gadu izstaroto gaismu.
Atsauksmes no XMM-Newton arī radīja jaunus jautājumus par galaktisko kopu fiziku, kuras plāno detalizēti izpētīt nākamo ESA Athena misiju 2031. gadā. Ierīce varēs novērot vēl tālākas kopas, sniedzot vairāk informācijas par vispārējo evolūciju.
