אשכולות גלקסיות כפי שניתן לראות על ידי XMM-ניוטון. לחץ להגדלה
אשכולות הגלקסיה הם האובייקטים הגדולים ביקום. מצפה הכוכבים XMM-Newton של ESA צפה לאחרונה בשני אשכולות גלקסיות המאפשרים לאסטרונומים ללמוד כי לאשכולות אלה יש כמויות גבוהות יותר של סופרנובות מסוג 1a - כוכבי גמד לבן מתפוצצים - מאשר הגלקסיה שלנו.
תצפיות עמוקות על שני מקבצי גלקסיות בהירים ברנטגן עם הלוויין XMM-Newton של ESA אפשרו לקבוצה של אסטרונומים בינלאומיים למדוד את ההרכב הכימי שלהם בדיוק חסר תקדים. הכרת ההרכב הכימי של אשכולות הגלקסיה היא בעלת חשיבות מכרעת להבנת מקורם של יסודות כימיים ביקום.
אשכולות, או קונגלומרטים, של גלקסיות הם העצמים הגדולים ביקום. על ידי התבוננות בהם דרך טלסקופים אופטיים ניתן לראות מאות ואפילו אלפי גלקסיות שתופסות נפח של כמה מיליוני שנות אור. עם זאת, טלסקופים כאלה חושפים רק את קצה הקרחון. למעשה, מרבית האטומים באשכולות הגלקסיה הם בצורת גז חם הפולט קרינת רנטגן, כאשר מסת הגז החם גדולה פי חמישה מהמסה בגלקסיות האשכול עצמם.
רוב היסודות הכימיים המיוצרים בכוכבי אשכולות הגלקסיה - המגורשים לחלל שמסביב על ידי פיצוצי סופרנובה ועל ידי רוחות כוכבים - הופכים לחלק מהגז החם הפולט רנטגן. אסטרונומים מחלקים supernovae לשני סוגים בסיסיים: "התמוטטות ליבה" ו- "סוג Ia" סופרנובות. הסופרנובות של 'קריסת הליבה' מקורן כאשר כוכב בסוף חייו קורס לכוכב נויטרונים או חור שחור. סופרנובות אלה מייצרות הרבה חמצן, ניאון ומגנזיום. סופרנובות מסוג Ia מתפוצצות כאשר כוכב גמד לבן הצורך חומר מכוכב לוויה הופך להיות מסיבי מדי ומתפרק לחלוטין. סוג זה מייצר הרבה ברזל וניקל.
בהתאמה בנובמבר 2002 ובאוגוסט 2003, ובמשך יום וחצי בכל פעם, ערכו XMM-Newton תצפיות מעמיקות על שני אשכולות הגלקסיה המכונות 'סריקס 159-03' ו- '2A 0335 + 096'. בזכות נתונים אלה האסטרונומים יכלו לקבוע את השפע של תשעה יסודות כימיים באשכולות 'פלזמה' ?? bf? גז המכיל חלקיקים טעונים כמו יונים ואלקטרונים.
אלמנטים אלה כוללים חמצן, ברזל, ניאון, מגנזיום, סיליקון, ארגון, סידן, ניקל, וזוהו לראשונה אי פעם באשכול גלקסי - כרום. "בהשוואה בין שפע האלמנטים שהתגלו לתנובה של סופרנובות שחושבו באופן תיאורטי, מצאנו שכ- 30 אחוז מהסופרנובות באשכולות אלה התפוצצו גמדים לבנים ('סוג Ia') והשאר היו כוכבים קורסים בסוף חייהם ('התמוטטות ליבה'), "אמר נורברט ורנר, ממכון הולנד לחקר החלל SRON (אוטרכט, הולנד) ואחד המחברים הראשיים של תוצאות אלה.
"המספר הזה הוא בין הערך שנמצא עבור הגלקסיה שלנו (שם סופרנובות מסוג Ia מייצגות כ -13 אחוז מכלל אוכלוסיית הסופרנובות) לבין התדירות הנוכחית של אירועי סופרנובה כפי שנקבעה על ידי פרויקט חיפוש Supernova Observatory Lick (לפיו בערך 42 אחוז מכל הסופרנובות שנצפו הן סוג Ia), "המשיך.
האסטרונומים גם גילו כי כל דגמי הסופרנובה מנבאים הרבה פחות סידן ממה שנצפה באשכולות וכי לא ניתן לשחזר את שפע הניקל שנצפה על ידי דגמים אלה. אי הבדלים אלה מצביעים על כך שפרטי העשרת הסופרנובות טרם מובנים בבירור. מכיוון שמאמינים כי מקבצי גלקסיות הם דגימות הוגנות ליקום, ספקטרוסקופיית הרנטגן שלהם יכולה לסייע בשיפור דגמי הסופרנובה.
התפוצה המרחבית של אלמנטים ברחבי אשכול מכילה גם מידע על ההיסטוריה של האשכולות עצמם. התפלגות האלמנטים ב- 2A 0335 + 096 מעידה על מיזוג מתמשך. התפלגות חמצן וברזל על פני סרסיץ 159-03 מעידה כי בעוד שרוב ההעשרה על ידי סופרנובות קריסת הליבה התרחשה לפני זמן רב, supernovae מסוג Ia עדיין ממשיכים להעשיר את הגז החם על ידי אלמנטים כבדים במיוחד בליבת האשכול.
המקור המקורי: פורטל ESA
