Kansainvälinen tähtitieteilijäryhmä on kartoittanut röntgensäteitä säteilevän kaasun tiheyden ja lämpötilan etäisen galaksiklusterin laitamilla. Kiertävän japanilaisen röntgen-teleskoopin Suzaku avulla saadut tulokset antavat ensimmäisen täydellisen röntgenkuvan galaksiklusterista ja antavat käsityksen siitä, kuinka tällaiset klusterit tulevat yhteen.
"Nämä Suzaku-havainnot ovat jännittäviä, koska voimme vihdoinkin nähdä, kuinka nämä rakenteet, maailmankaikkeuden suurimpia sidottuja esineitä, kasvavat entistä massiivisemmiksi", kertoi tutkimuksen johtava kirjailija Matt George Kalifornian yliopistossa Berkeleyssä.
Ryhmä koulutti Suzakun röntgen-kaukoputket massiivisessa galaksiklusterissa PKS 0745-191, joka sijaitsee 1,3 miljardin valovuoden päässä Puppiksen eteläisessä tähdistössä. 11. - 14. toukokuuta 2007 välisenä aikana Suzaku hankki viisi kuvaa klusterin läpäisevästä miljoonan asteen kaasusta.
Klusterin röntgenkuvat auttoivat tähtitieteilijöitä mittaamaan kaasun lämpötilan ja tiheyden. Ne antavat viitteitä kaasun paineesta ja klusterin kokonaismassasta. Kuumin, tihein kaasu on lähellä klusterin keskustaa, kun taas kaasun lämpötila ja tiheys laskevat tasaisesti kaukana keskustasta.
Astronomit uskovat, että galaksiklusterin sisäosassa oleva kaasu on asettunut tilattuun "rentoutuneeseen" tilaan tasapainossa klusterin painovoiman kanssa. Mutta ulkoalueilla, joilla galaksit alkavat ensin miljardin vuoden askeleen kohti klusterin keskustaa, kaasu pysyy häiriintyneessä tilassa, koska se putoaa edelleen sisäänpäin.
"Klusterit ovat maailmankaikkeuden massiivisimpia, rentoimpia esineitä, ja ne jatkavat muodostumistaan nyt", sanoi ryhmän jäsen Andy Fabian Cambridgen tähtitieteen instituutista Isossa-Britanniassa.
Tämä tutkimus osoittaa ensimmäistä kertaa röntgensäteilyä ja kaasun tiheyttä sekä lämpötilaa alueelle, jolla kaasu on epäjärjestyksessä ja missä klusteri kokoontuu edelleen.
"Se antaa meille ensimmäisen täydellisen röntgenkuvan galaksiklusterista", Fabian sanoi.
PKS 0745-191 -kaasun lämpötila huipussaan on 164 miljoonaa Fahrenheit-astetta (91 miljoonaa C) noin 1,1 miljoonaa valovuotta klusterin keskustasta. Lämpötila laskee tasaisesti etäisyyden myötä pudota 45 miljoonaan F (25 miljoonaan astetta) yli 5,6 miljoonaan valovuoteen keskustasta.
Röntgensäteilyn tarkka mittaus klusterin reunalla edellyttää ilmaisimia, joiden taustamelu on poikkeuksellisen matala. Suzakussa on edistykselliset röntgenilmaisimet, ja se sijaitsee matalan korkeuden kiertoradalla lähellä Maapallon magneettikenttää, joka suojaa observatorioa aurinkoon ja sen ulkopuolelta tuleville energialähteille.
"Kun lisää Suzaku-havaintoja tapahtuu muiden galaksiklusterien laitamilla, saamme paremman kuvan näiden massiivisten rakenteiden kehittymisestä", lisäsi George.
Suzaku (japanin kieli "eteläisen punaisen lintu") käynnistettiin 10. heinäkuuta 2005. Observatorio kehitettiin Japanin avaruus- ja tähtitieteen laitoksessa (ISAS), joka on osa Japanin ilmailualan tutkimusvirastoa (JAXA), yhteistyössä NASA: n ja muiden Japanin ja Yhdysvaltojen instituutioiden kanssa.
Tulokset julkaistiin Kuukausittaiset ilmoitukset Royal Astronomical Society -tapahtumasta.
Lähde: NASA
