אשראי תמונה: ESO
אשכולות גלקסיות הן אבני בניין גדולות מאוד של היקום. מבנים ענקיים אלה מכילים מאות עד אלפי גלקסיות, ופחות נראות אך מעניינות באותה מידה, כמות נוספת של "חומר אפל" שמקורו עדיין מתריס נגד האסטרונומים, עם מסה כוללת של אלפי מיליוני מיליונים מכמות השמש שלנו. אשכול התרדמת הסמוך יחסית, למשל, מכיל אלפי גלקסיות ומודד יותר מ 20 מיליון שנות אור לרוחב. דוגמא ידועה נוספת היא אשכול הבתולות במרחק של כ- 50 מיליון שנות אור, ועדיין נמתח מעל זווית של יותר מעשר מעלות בשמיים!
אשכולות גלקסיות נוצרות באזורים הצפופים ביותר ביקום. ככאלה, הם מתחקים באופן מושלם אחר עמוד השדרה של המבנים הגדולים ביקום, באותו אופן בו מגדלורים מתחקים אחר קו חוף. מחקרים על אשכולות גלקסיות מספרים לנו אפוא על מבנה המרחב העצום בו אנו חיים.
סקר REFLEX
בעקבות רעיון זה צוות של אסטרונומים אירופאי, בהנהגתו של הנס ב? הרינגר (MPE, גארצ'ינג, גרמניה), לואיג'י גוזו (INAF, מילאנו, איטליה), כריס א 'קולינס (JMU, ליברפול), ופיטר שוקר ( MPE, Garching) החל במחקר שנמשך עשור של מבנים גרגנטיים אלה, בניסיון לאתר את מסבכי הגלקסיות המסיביים ביותר.
מכיוון שכחמישית מהמסה הנעלמת האופטית של אשכול היא בצורת גז חם מאוד מפוזר עם טמפרטורה בסדר גודל של כמה עשרות מיליוני מעלות, אשכולות גלקסיות מייצרות פליטת רנטגן עוצמתית. לפיכך הם מתגלים בצורה הטובה ביותר באמצעות לווייני רנטגן.
לצורך מחקר בסיסי זה, כך התחילו האסטרונומים בבחירת אובייקטים של מועמדים באמצעות נתונים ממסנת ה- Sky Atlas הרנטגן שנערכה על ידי משימת הסקר הלוויינית ROSAT הגרמנית. זו הייתה ההתחלה בלבד - אחר כך באה אחרי הרבה עבודה מייגעת: יצירת הזיהוי הסופי של חפצים אלה באור גלוי ומדידת המרחק (כלומר, הסטה אדומה) של מועמדי האשכול.
קביעת התזוזה האדומה נעשתה באמצעות תצפיות עם מספר טלסקופים במצפה הכוכבים ESO La Silla בצ'ילה, משנת 1992 עד 1999. החפצים הבהירים יותר נצפו באמצעות ESO 1.5 מ 'וטלסקופים ESO / MPG 2.2 מ', ואילו עבור החפצים הרחוקים והמתוחפשים יותר נעשה שימוש בטלסקופ ESO 3.6 מ '.
התוכנית, שנערכה בטלסקופים אלה, ידועה לאסטרונומים כ- REFLEX (ROSAT-ESO Flux Limited X-Ray) סקר אשכול. כעת הסתיים עם פרסום קטלוג ייחודי עם מאפייני 447 אשכולות הגלקסיות המוארות ביותר בשמי הדרום. מבין אלה, יותר ממחצית האשכולות התגלו במהלך סקר זה.
הגבלת תוכן החומר האפל
צבירי גלקסיות רחוקים מלהפיץ בצורה שווה ביקום. במקום זאת הם נוטים להתכנס למבנים גדולים עוד יותר, "אשכולות-על". לפיכך, מכוכבים המתאספים בגלקסיות, גלקסיות המתכנסות באשכולות ואשכולות הקשורים יחד לאשכולות-על, היקום מראה מבנה בכל הכף, מהקטן ביותר לגדול ביותר. זוהי התייחסות לתקופה המוקדמת מאוד (של היווצרותה) של היקום, מה שנקרא "תקופת האינפלציה". באותה תקופה, רק שבריר זעיר של שנייה לאחר המפץ הגדול, התגברו תנודות הצפיפות הזעירות ומעל העידונים, הם הולידו את המבנים הגדולים בהרבה.
בגלל הקשר בין התנודות הראשונות למבני הענק שנצפו כעת, קטלוג ה- REFLEX הייחודי - הגדול מסוגו - מאפשר לאסטרונומים לשים אילוצים ניכרים על תוכן היקום, ובמיוחד על כמות החומר האפל שהוא האמינו לחדור את זה. באופן די מעניין, אילוצים אלו אינם תלויים לחלוטין מכל השיטות האחרות ששימשו עד כה בכדי להצביע על קיומם של חומר אפל, כמו לימוד סופרנובות רחוקות מאוד (ראו למשל ESO PR 21/98) או ניתוח הרקע המיקרוגל הקוסמי (למשל הלוויין WMAP). למעשה, המחקר החדש של REFLEX משלים מאוד לשיטות שצוינו לעיל.
צוות REFLEX מסיק כי הצפיפות הממוצעת של היקום היא בטווח 0.27 עד 0.43 פי "הצפיפות הקריטית", ומספקת את האילוץ החזק ביותר לערך זה עד כה. בשילוב עם מחקר הסופרנובות האחרון, התוצאה של REFLEX מרמזת כי לא משנה מה טיבה של האנרגיה האפלה, היא מחקה מקרוב יקום עם הקבוע הקוסמולוגי של איינשטיין.
פאזל ענק
קטלוג REFLEX ישמש גם למטרות שימושיות רבות אחרות. בעזרתו יוכלו אסטרונומים להבין טוב יותר את התהליכים המפורטים התורמים לחימום הגז באשכולות אלה. ניתן יהיה גם ללמוד את השפעת סביבת האשכול על כל גלקסיה בודדת. יתר על כן, הקטלוג הוא נקודת פתיחה טובה לחיפוש אחר עדשות כבידה ענקיות, בהן אשכול משמש כעדשת מגדלת ענקית, ומאפשר למעשה תצפיות על העצמים הקלושים והמרוחקים ביותר שאחרים יברחו מאיתור באמצעות טלסקופים של ימינו.
אבל כמו שאומר הנס ב? הרינגר: "יתכן שהיתרון החשוב ביותר של הקטלוג הזה הוא שניתן להשוות את המאפיינים של כל אשכול בודד לכל המדגם. זו המטרה העיקרית של הסקרים: הרכבת חלקי הפאזל הענק כדי לבנות את הנוף הגדול יותר, שם כל יצירה אחת מקבלת משמעות חדשה ומקיפה יותר. "
המקור המקורי: פרסום חדשות ESO
