תמונה XMM-Newton של אשכול גלקסיות. אשראי תמונה: ESA לחץ להגדלה
מצפה הרנטגן של ESA, XMM-Newton, איפשר לראשונה למדענים ללמוד בפירוט את היסטוריית ההיווצרות של אשכולות גלקסיות, לא רק עם עצמים יחידים שנבחרו באופן שרירותי, אלא עם מדגם מייצג של אשכולות.
הידיעה כיצד העצמים המסיביים הללו נוצרו היא מפתח להבנת העבר והעתיד של היקום.
כיום מדענים מבססים את תמונתם המתבססת היטב של האבולוציה הקוסמית על מודל של היווצרות מבנים בו נוצרים תחילה מבנים קטנים ואלו מרכיבים חפצים אסטרונומיים גדולים יותר.
אשכולות הגלקסיה הם העצמים הגדולים ביותר ויצרו לאחרונה ביקום הידוע, ויש להם תכונות רבות שהופכות אותם למעבדות אסטרופיזיות נהדרות. לדוגמא, הם עדים חשובים לתהליך היווצרות המבנה וחשש "בדיקות"? לבחון מודלים קוסמולוגיים.
כדי לבחון בהצלחה מודלים קוסמולוגיים כאלה, עלינו להיות בעלי הבנה תצפיתית טובה של המבנה הדינמי של אשכולות הגלקסיה הבודדות מדגמי אשכול ייצוגיים.
לדוגמא, עלינו לדעת כמה אשכולות מתפתחים היטב. עלינו לדעת אילו אשכולות חוו הסכמה כבידה משמעותית לאחרונה של המסה, ואילו אשכולות נמצאים בשלב של התנגשות ומיזוג. בנוסף, מדידת מסת אשכול מדויקת, שבוצעה עם אותם נתונים XMM-ניוטון, היא גם תנאי הכרחי למחקרים קוסמטולוגיים כמותיים.
החלק הגלוי ביותר של אשכולות הגלקסיה, כלומר הכוכבים בכל הגלקסיות, מהווים רק חלק קטן מכלל מה שמרכיב את האשכול. מרבית החומר הנצפה של האשכול מורכב מגז חם (10-100 מיליון מעלות) שנלכד על ידי הכוח הפוטנציאלי הכבידתי של האשכול. גז זה אינו נראה לחלוטין לעיני האדם, אך בגלל הטמפרטורה שלו הוא ניכר על ידי פליטת הרנטגן שלו.
כאן נכנס XMM-Newton. עם איסוף איסוף הפוטונים חסר התקדים והיכולת של ספקטרוסקופיה שנפתרה מרחבית, XMM-Newton אפשרה למדענים לבצע את המחקרים בצורה יעילה כך שלא ניתן ללמוד רק אובייקטים בודדים, אלא גם דוגמאות ייצוגיות שלמות. .
XMM-Newton מייצרת שילוב של תמונות רנטגן (ברצועות אנרגיה שונות של רנטגן, שניתן לחשוב עליהן כצבעים שונים של רנטגן?), ועושה מדידות ספקטרוסקופיות של אזורים שונים באשכול.
בעוד בהירות התמונה נותנת מידע על צפיפות הגז באשכול, הצבעים והספקטרום מספקים אינדיקציה לטמפרטורת הגז הפנימית של האשכול. החל מהתפלגות הטמפרטורה והצפיפות, הפרמטרים החשובים מאוד מבחינה פיזית של לחץ ואנטרופיה? ניתן לגזור גם. אנטרופיה היא מדד להיסטוריה של חימום וקירור של מערכת פיזית.
שלושת התמונות המצורפות ממחישות את השימוש בהפצת האנטרופיה ב- "רנטגן זוהר"? גז כדרך לזיהוי תהליכים פיזיים שונים. לאנטרופיה יש את המאפיין הייחודי של ירידה בקירור רדיואטיבי, גדל בגלל תהליכי חימום, אך להישאר קבוע עם דחיסה או התרחבות תחת שימור אנרגיה.
האחרון מבטיח כי תיעוד מאובנים? של כל חימום או קירור נשמרים גם אם הגז לאחר מכן משנה את לחץו באדיבטיות (תחת שימור אנרגיה).
דוגמאות אלה נשאבות מהמדגם REFLEX-DXL, מדגם שלם סטטיסטי לכמה מהאשכולות הזוהרים ביותר ברנטגן שנמצאו בסקר All-Sky ROSAT. ROSAT היה מצפה רנטגן שפותח בשנות התשעים בשיתוף פעולה בין גרמניה, ארה"ב ובריטניה.
התמונות מספקות תצוגות של התפלגות האנטרופיה המקודדת בצבע שבה הערכים גדלים מכחול, ירוק, צהוב לאדום ולבן.
המקור המקורי: פורטל ESA
