Birminghamin yliopiston tutkijat ovat käyttäneet uuden sukupolven röntgentila-observatorioita fossiilisten galaksien tutkimiseen - muinaisiin galaksiryhmiin, joissa kaikki suuret galaksit ovat asteittain sulautuneet muodostaen yhden keskeisen jättiläisen galaksin.
Astronomit löysivät huomattavan määrän tummaa ja normaalia ainetta näiden eristettyjen tähtijärjestelmien ytimissä verrattuna massajakautumiseen normaaleissa galaksiryhmissä.
Monet galaksit, mukaan lukien Linnunrata, asuvat ryhmissä. Joskus he kokevat läheisiä kohtaamisia ryhmän muiden jäsenten kanssa. Tietokonesimulaatiot ennustavat, että tällainen vuorovaikutus aiheuttaa suurten galaksien spiraalin hitaasti kohti ryhmän keskustaa, missä ne voivat sulautua yhdeksi jättiläisgalaksiksi, joka nielee vähitellen kaikki naapurinsa.
Koska monilla galaksiryhmillä on pidentynyt halon määrän kuumaa kaasua ja tummaa ainetta, ennustettiin kymmenen vuotta sitten, että pitäisi olla olemassa fossiiliryhmiksi puhuttu järjestelmäluokka, jossa kaikki suuret galaksit ovat sulautuneet yhdeksi keskeiseksi jättiläinen galaksi. Tätä ympäröi röntgenvaloisa kuumakaasupilvi, joka ulottuu ulospäin moniin galaktisen säteisiin.
Kun ensin löysimme kuumien kaasujen suuret halot, joihin on upotettu joitain erittäin kompakteja galaksiryhmiä, huomasimme, että vain muutama miljardi vuotta jatkuva evoluutio jättäisi yhden, jättiläismäisen, sulautuneen galaksin, joka istuu kirkkaan X- ray halo, sanoi Trevor Ponman, Birmingham-ryhmän johtaja, joka teki tämän ennusteen ja löysi sitten ensimmäisen fossiiliryhmän vuonna 1994.
Teoriat ehdottivat myös, että fossiiliryhmät, jotka jakautuvat vielä suurempiin galaksiklusteriin, saattavat selittää jättiläismäisiä elliptisiä galakseja, joita esiintyy usein tällaisten klustereiden keskuksissa.
Birminghamin ryhmä on havainnut kuusi todennäköistä fossiiliryhmää kahden viime vuoden aikana hyödyntäen NASA: n Chandra-röntgen-avaruushavainnointiteräksen terävää näkemystä ja XMM-Newton -röntgen-observatoriossa kiertävien ESA: n suurta herkkyyttä. Kuusi fossiiliryhmää sijaitsevat jopa kahden miljardin valovuoden päässä maasta. Ryhmien päätavoitteena oli tutkia mekanismeja, joiden avulla fossiiliset ryhmät ja jättiläismäiset elliptiset galaksit muodostuvat.
Tutkimuksen avain oli tumman aineen jakautuminen fossiiliryhmissä. Tämä salaperäinen asia käsittää yli 80 prosenttia maailmankaikkeuden massasta, mutta sen luonnetta ei tunneta. Tummaa ainetta ei ole koskaan havaittu suoraan, mutta sen läsnäolo johtuu sen painovoimavaikutuksesta tavalliseen aineeseen.
Suuri elliptinen galaksi NGC 6482 oli erityisen kiinnostava joukkueelle, koska se on lähin tunnettu fossiiliryhmä, ja sitä voidaan tutkia erittäin yksityiskohtaisesti. Tämä eristetty jättiläinen, joka paistaa vastaavasti 110 miljardia aurinkoa, sijaitsee 100 miljoonan valovuoden päässä Herkules-tähdistössä. Habib Khosroshahi, Trevor Ponman ja Laurence Jones käyttivät Chandras Advanced CCD -kuvausspektrometriä käyttämällä kuuman kaasun havaintoja jäljittääksesi tumman aineen jakautumisen NGC 6482: ssa. Kaasu lämmitetään 10 miljoonan celsiusasteen lämpötilaan lähinnä iskun vuoksi. kuumeneminen gravitaation romahtamisen seurauksena.
Puhuessaan tänään RAS: n kansallisessa tähtitieteen kokouksessa Birminghamissa, Habib Khosroshahi kuvasi huomattavan pimeän aineen pitoisuuden löytämistä NGC 6482: n ytimessä. Khosroshahi kuvasi myös kaksi muuta esimerkkiä korkeasta massan pitoisuudesta massiivisemmissa ja kaukaisemmissa fossiilisissa galakseissa, joita sekä Chandra- että XMM-Newton-teleskoopit, vaikka tapaus NGC 6482 on ainutlaatuinen, koska on mahdollista koettaa järjestelmän keskipiste suurella tarkkuudella.
Khosroshahin mukaan massan pitoisuuden näiden muinaisten galaksiryhmien keskipisteessä, joka on enimmäkseen pimeän aineen muodossa, havaittiin olevan tyypillisesti viisi kertaa suurempi kuin normaalissa galaksiryhmissä, joilla on samanlainen massa ja halogeenikoko. Tämä massan keskittyminen tukee ajatusta, että fossiiliset ryhmät, kuten NGC 6482, ovat hyvin vanhoja rakenteita, jotka romahtivat kauan ennen tyypillisten galaksiryhmien muodostumista. "Selitys tällaiselle keskitetylle tumman aineen jakautumiselle voisi olla se, että järjestelmä muodostui erittäin suuressa punaisessa siirtymässä, kun maailmankaikkeus oli hyvin nuori ja tiheä, sanoi Khosroshahi.
Fossiilisten ryhmien suuri etu verrattuna normaaleihin ryhmiin on, että suuria galaksi-vuorovaikutuksia, jotka voivat sekoittaa kuumaa kaasua, ei ole tapahtunut, hän lisäsi. Siksi ne tarjoavat ihanteelliset laboratoriot tutkimaan näkyvän aineen ominaisuuksia kaasun ja tähteiden muodossa sekä niiden säiliön, tumman aineen.
Alkuperäinen lähde: RAS-lehdistötiedote
