Röntgenbild av 365 galaktiska kluster i XXL-undersökning
Scanning av himlen på jakt efter röntgenkällor genomförde XMM-Newton ESA X-ray Observatory XXL Survey, det största observationsprogrammet hittills. Nyligen släppte den andra satsen data från granskningen, inklusive information om 365 galaktiska kluster, som spårade universums storskala struktur och dess evolutionära stadier i tid med 26.000 aktiva galaktiska kärnor (AGN).
Genom att studera två stora himmelska delar med ökad känslighet var den här röntgenundersökningen den första som upptäckte tillräckligt galaktiska kluster och AGN, så att forskare kunde visa distributionen av sådana objekt i det avlägsna universet i enastående detalj. Resultaten förstärkte förväntningarna för den kosmologiska modellen som nu antogs.
Röntgenstrålar är skapade i en av de mest energiska processerna i universum. De blockeras dock av jordens atmosfär, så du kan bara titta på händelser från rymden. När man ser det, fixar teleskopet i grunden två källor: galaktiska klyftor med kold gas och aktiva galaktiska kärnor (AGN) - ljusa kompakta områden i centrum av några galaxer som döljer det supermassiva svarta hålet.
XMM-Newton från ESA anses vara ett av de kraftfullaste röntgenteleskoperna. Under de senaste 8 åren har han spenderat 2.000 timmars arbete med att mäta röntgenstrålar i XXL-undersökningen, där han tittade på två områden av tydlig tom himmel (25 kvadratgrader vardera). Den första datasatsen släpptes 2015. Det inkluderade de 100 ljusaste galaxklusterna och 1000 AGN. Studien visade att röntgenkluster är så avlägsna att ljuset gick till oss vid hälften av det moderna universum, och AGN lever ännu längre! Vissa källor är så avlägsna att teleskopet fått från dem inte mer än 50 röntgenfotoner, vilket gör det svårt att bestämma sin sanna natur.
En kompositvy av XLSSC006-galaktiska klustret, skapat genom att kombinera röntgenobservationer från observatoriet XMM-Newton med optiska och nära infraröda data från Kanada-Frankrike-Hawaii-teleskopet. Klyftan, utrustad med en röd skift på 0,43 och en massa av 5 x 1014 sol, har två dominerande galaxer, vilket indikerar en fusionshändelse
Materia i universum är ojämnt fördelat men bildar en kosmisk filiform bana bildad av gravitation och galaktiska kluster. De senare anses vara de största strukturerna av rymden som spårar topparna av maximal densitet. På grund av detta blir de ett kraftfullt verktyg för att svara på spännande kosmologiska frågor.
Strukturen och utvecklingen av rymden beskrivs av en uppsättning kosmologiska parametrar, inklusive densiteten hos olika komponenter och expansionshastigheten av universum. Nu har vi tillräckligt exakta indikatorer, men för en mer detaljerad beskrivning av den universella strukturen är det nödvändigt att täcka stora skalor. Det ultimata målet med XXL Survey är att tillhandahålla en omfattande och detaljerad katalog över kluster som kan användas för att begränsa kosmologiska parametrar.
ESA-satelliten Planck bestämde värdena för kosmologiska parametrar genom att undersöka relikstrålning - data från det tidigaste universum. Efter att ha fått information från XXL Survey jämförde forskarna dessa värden. Det visar sig att fördelningen av kluster och AGN överensstämmer med den allmänt accepterade kosmologiska modellen, som ställer sig till Einstein konstant som en förklaring till den accelererande utvidgningen av universum. AGN är svår att använda för utvärdering, eftersom deras egenskaper påverkas av många yttre faktorer. Därför använde forskare AGN-data från XXL Survey för att förstå processen att bilda och utveckla svarta hål.
Mosaiken demonstrerar 365 XXL Survey Galactic Clusters i den optiska data av våglängderna i Kanada-Frankrike-Hawaii-teleskopet och Blanco-teleskopet vid det internationella observatoriet Cerro Tololo. Klyftorna beställs långt ifrån oss, med början från de närmaste med en redshift på 0,03 (till vänster) och slutar vid de mest avlägsna, vid 1,99
Tack vare XXL-undersökningen kunde forskare för första gången mäta effekten av den tredimensionella bildningen av avlägsna kluster och AGN i extremt stor skala. För vidare utforskning av kosmiska filament planerar de att använda den framtida satelliten Euclid, som kommer att kunna observera det ljus som släpptes för 10 miljarder år sedan.
Recensioner från XMM-Newton tog också upp nya frågor om fysiken i galaktiska kluster, som planerar att studera i detalj nästa ESA-Athena-uppdrag 2031. Enheten kommer att kunna observera ännu mer avlägsna kluster, vilket ger mer information om den universella utvecklingen.
