Zhluky galaxií, ako je vidieť na XMM-Newton. klikni na zväčšenie
Klastre galaxií sú najväčšie objekty vo vesmíre. Hvezdáreň ESA XMM-Newton nedávno sledovala dve zoskupenia galaxií, ktoré umožňujú astronómom zistiť, že tieto zoskupenia majú vyššie množstvá supernov typu 1a - vybuchujúce biele trpasličí hviezdy - ako naša vlastná galaxia.
Hlboké pozorovania dvoch rôntgenových jasných zhlukov galaxií pomocou XMM-Newtonského satelitu ESA umožnili skupine medzinárodných astronómov zmerať svoje chemické zloženie s bezprecedentnou presnosťou. Poznanie chemického zloženia klastrov galaxií má zásadný význam pre pochopenie pôvodu chemických prvkov vo vesmíre.
Zhluky alebo konglomeráty galaxií sú najväčšími objektmi vo vesmíre. Pri pohľade na ne pomocou optických ďalekohľadov je možné vidieť stovky alebo dokonca tisíce galaxií zaberajúcich objem niekoľko miliónov svetelných rokov. Takéto teleskopy však odhaľujú iba špičku ľadovca. V skutočnosti je väčšina atómov v klastroch galaxií vo forme röntgenového žiarenia emitujúceho horúci plyn, pričom hmotnosť horúceho plynu je päťkrát väčšia ako hmotnosť samotných galaxií klastra.
Väčšina chemických prvkov produkovaných v hviezdach klastrov galaxií - vytlačených do okolitého priestoru výbuchmi supernov a hviezdnymi vetrami - sa stáva súčasťou horúceho plynu emitujúceho röntgenové žiarenie. Astronómovia rozdeľujú supernovy na dva základné typy: „zrútenie jadra“ a „supernovy typu Ia“. Supernova „jadra sa zrúti“ vzniká vtedy, keď sa hviezda na konci svojho života zrúti na neutrónovú hviezdu alebo čiernu dieru. Tieto supernovy produkujú veľa kyslíka, neónov a horčíka. Supernovy typu Ia explodujú, keď sa biely trpaslík, ktorý konzumuje hmotu zo sprievodnej hviezdy, stane príliš masívnou a úplne sa rozpadne. Tento typ vyrába veľa železa a niklu.
Respektíve v novembri 2002 a auguste 2003 a zakaždým jeden a pol dňa spoločnosť XMM-Newton urobila hlboké pozorovania dvoch klastrov galaxií s názvom „Sersic 159-03“ a „2A 0335 + 096“. Vďaka týmto údajom mohli astronómovia určiť množstvo deviatich chemických prvkov v plazme klastrov? Bf? plyn obsahujúci nabité častice, ako sú ióny a elektróny.
Medzi tieto prvky patrí kyslík, železo, neón, horčík, kremík, argón, vápnik, nikel a - prvýkrát detekované v klastri galaxií - chróm. „Pri porovnaní množstva detegovaných prvkov s výťažkami supernov vypočítaných teoreticky sme zistili, že asi 30 percent supernov v týchto zhlukoch vybuchovalo bielych trpaslíkov („ typ Ia “) a ostatné na konci života zhlukovali hviezdy („hlavný kolaps“), “povedal Norbert Werner z Holandského inštitútu pre vesmírny výskum SRON (Utrecht, Holandsko) a jedného z hlavných autorov týchto výsledkov.
„Toto číslo je medzi hodnotou zistenou pre našu vlastnú galaxiu (kde supernovy typu Ia predstavujú asi 13 percent supernovových„ populácií “) a aktuálnou frekvenciou udalostí supernov, ako je stanovené v projekte Lick Observatory Supernova Search (podľa ktorého 42% všetkých pozorovaných supernov sú typu Ia), “pokračoval.
Astronómovia tiež zistili, že všetky modely supernovy predpovedajú oveľa menej vápnika, ako je to, čo sa pozoruje v zhlukoch, a že pozorované množstvo niklu nemôže byť týmito modelmi reprodukované. Tieto nezrovnalosti naznačujú, že podrobnosti obohatenia supernovy ešte nie sú celkom jasné. Pretože sa predpokladá, že zhluky galaxií sú spravodlivými vzorkami vesmíru, ich röntgenová spektroskopia môže pomôcť zlepšiť modely supernovy.
Priestorové rozloženie prvkov v klastri obsahuje aj informácie o histórii samotných klastrov. Rozdelenie prvkov v 2A 0335 + 096 naznačuje prebiehajúce zlúčenie. Distribúcia kyslíka a železa cez Sersic 159-03 naznačuje, že zatiaľ čo k väčšiemu obohateniu supernovy kolapsom jadra došlo už dávno, supernovy typu Ia pokračujú v obohacovaní horúceho plynu ťažkými prvkami, najmä v jadre klastra.
Pôvodný zdroj: ESA Portal
