Rentgenska slika 365 galaktičnih grozdov v XXL raziskavi
XMM-Newton ESA X-ray Observatory je pregledal nebo v iskanju virov rentgenskih žarkov. Pred kratkim je objavil drugo serijo podatkov iz pregleda, vključno z informacijami o 365 galaktičnih skupinah, ki so v času sledile obsežni strukturi vesolja in njenim evolucijskim fazam z 26.000 aktivnimi galaktičnimi jedri (AGN).
S proučevanjem dveh velikih nebesnih delov z večjo občutljivostjo je bila ta rentgenska raziskava prva, ki je odkrila dovolj galaktičnih grozdov in AGN, tako da so lahko znanstveniki prikazali razporeditev takih objektov v oddaljenem vesolju brez primere. Rezultati so okrepili pričakovanja kozmološkega modela, ki je zdaj sprejet.
X-žarki so ustvarjeni v enem od najbolj energičnih procesov v vesolju. Vendar jih blokira zemeljska atmosfera, zato lahko dogodke opazujete samo iz vesolja. Ko gledamo, teleskopi v bistvu določijo dva vira: vroč plin, ki prodira v galaktične grozde, in aktivna galaktična jedra (AGN) - svetla kompaktna območja v centrih nekaterih galaksij, ki skrivajo hranilno supermasivno črno luknjo.
XMM-Newton iz ESA velja za enega najmočnejših rentgenskih teleskopov. V zadnjih 8 letih je preživel 2000 ur dela na merjenju rentgenskih žarkov v XXL raziskavi, kjer je pogledal dve površini navidezno praznega neba (vsak po 25 kvadratnih stopinj). Prvi podatkovni niz, izdan leta 2015. Vključil je 100 najsvetlejših galaktičnih skupin in 1000 AGN. Študija je pokazala, da so rentgenski grozdi tako oddaljeni, da je svetloba šla k nam v polovici starosti modernega vesolja, AGN pa še bolj živa! Nekateri viri so tako oddaljeni, da je teleskop od njih prejel največ 50 rentgenskih fotonov, zaradi česar je težko določiti njihovo pravo naravo.
Sestavljen pogled galaktičnega grozda XLSSC006, ki je nastal z združevanjem rentgenskih opazovanj z XMM-Newtonskega observatorija z optičnimi in skoraj infrardečimi podatki iz teleskopa Kanada-Francija-Havaji. Grozd, ki ima rdeči premik 0,43 in maso 5 x 1014 sončne, ima dve dominantni galaksiji, kar kaže na fuzijski dogodek.
Material v vesolju je neenakomerno porazdeljen, toda tvori kozmično nitasto mrežo, ki jo tvorijo gravitacijske in galaktične skupine. Slednji se štejejo za največje prostorske strukture, ki sledijo vrhom največje gostote. Zaradi tega postanejo močno orodje za odgovor na zanimiva kozmološka vprašanja.
Struktura in evolucija prostora sta opisana z nizom kozmoloških parametrov, vključno z gostoto različnih komponent in hitrostjo širjenja vesolja. Zdaj imamo dovolj natančne kazalnike, toda za podrobnejši opis univerzalne strukture je treba pokriti velike lestvice. Končni cilj XXL raziskave je zagotoviti obsežen in podroben katalog grozdov, ki jih lahko uporabimo za omejitev kozmoloških parametrov.
Satan ESA, Planck, je določil vrednosti kozmoloških parametrov s pregledovanjem reliktnega sevanja - podatkov iz prvega vesolja. Po prejemu informacij iz XXL raziskave so raziskovalci primerjali te vrednosti. Izkazalo se je, da je porazdelitev grozdov in AGN skladna s splošno sprejetim kozmološkim modelom, ki se zateče k Einsteinovi konstanti kot pojasnilo za pospešeno širjenje vesolja. AGN je težko uporabiti za vrednotenje, ker na njihove značilnosti vplivajo številni zunanji dejavniki. Zato so raziskovalci uporabili podatke AGN iz XXL raziskave, da bi razumeli proces nastajanja in razvoja črnih lukenj.
Mozaik prikazuje 365 galaktičnih grozdov XXL raziskovanja v optičnih podatkih teleskopa Kanada-Francija-Havaji in teleskopa Blanco na mednarodnem observatoriju Cerro Tololo. Grozdi so urejeni daleč od nas, začenši od najbližjih z rdečim premikom 0,03 (zgoraj levo) in konča na najbolj oddaljenih, pri 1,99
Zahvaljujoč XXL raziskavi so znanstveniki prvič lahko izmerili učinek tridimenzionalnega nastajanja oddaljenih grozdov in AGN na izjemno velikem obsegu. Za nadaljnje raziskovanje kozmičnih vlaken načrtujejo uporabo prihodnjega satelita Euclid, ki bo lahko opazoval oddano svetlobo pred 10 milijardami let.
Mnenja iz XMM-Newtona so prav tako sprožila nova vprašanja o fiziki galaktičnih grozdov, ki načrtujejo podrobno proučevanje naslednje misije ESA Athena leta 2031. Naprava bo lahko opazovala še bolj oddaljene grozde in tako zagotovila več informacij o univerzalnem razvoju.
