XMM-Newton gambar kluster galaksi. Kredit gambar: ESA Klik untuk membesarkan
Observatorium sinar-X ESA, XMM-Newton, buat pertama kalinya membolehkan para saintis mengkaji secara terperinci sejarah pembentukan gugus galaksi, bukan hanya dengan objek tunggal yang dipilih secara sewenang-wenang, tetapi dengan sampel kelompok yang lengkap.
Mengetahui bagaimana objek besar ini terbentuk adalah kunci untuk memahami masa lalu dan masa depan Alam Semesta.
Para saintis pada masa ini mendasarkan gambaran evolusi kosmik mereka yang betul berdasarkan model pembentukan struktur di mana struktur kecil terbentuk terlebih dahulu dan ini kemudian membentuk objek astronomi yang lebih besar.
Kelompok galaksi adalah objek terbesar dan terbentuk baru-baru ini di Alam Semesta yang diketahui, dan ia mempunyai banyak sifat yang menjadikannya makmal astrofizik yang hebat. Sebagai contoh, mereka adalah saksi penting dalam proses pembentukan struktur dan? Penyelidikan penting? untuk menguji model kosmologi.
Untuk berjaya menguji model kosmologi seperti itu, kita mesti mempunyai pemahaman pemerhatian yang baik mengenai struktur dinamik kluster galaksi individu dari sampel kelompok representatif.
Sebagai contoh, kita perlu mengetahui berapa banyak kelompok yang berkembang dengan baik. Kita juga perlu mengetahui kelompok mana yang mengalami peningkatan massa graviti besar baru-baru ini, dan kelompok mana yang berada dalam tahap pertembungan dan penggabungan. Selain itu, pengukuran jisim kluster yang tepat, yang dilakukan dengan data XMM-Newton yang sama, juga merupakan prasyarat yang diperlukan untuk kajian kosmologi kuantitatif.
Bahagian kelompok galaksi yang paling mudah dilihat, iaitu bintang-bintang di semua galaksi, hanya membentuk sebahagian kecil dari jumlah yang membentuk gugus itu. Sebilangan besar bahan kluster yang dapat dilihat terdiri daripada gas panas (10-100 juta darjah) yang terperangkap oleh daya tarikan graviti kluster. Gas ini sama sekali tidak dapat dilihat oleh mata manusia, tetapi kerana suhunya, ia dapat dilihat oleh pancaran sinar-X-nya.
Di sinilah XMM-Newton masuk. Dengan kekuatan pengumpulan foton yang belum pernah terjadi sebelumnya dan kemampuan spektroskopi yang diselesaikan secara spasial, XMM-Newton telah membolehkan para saintis melakukan kajian ini dengan berkesan sehingga tidak hanya satu objek, tetapi juga keseluruhan sampel perwakilan dapat dikaji secara rutin .
XMM-Newton menghasilkan gabungan gambar sinar-X (dalam jalur tenaga sinar-X yang berbeza, yang boleh dianggap sebagai warna sinar-X yang berbeza?), Dan membuat pengukuran spektroskopi dari berbagai kawasan di gugus.
Walaupun kecerahan gambar memberikan maklumat mengenai ketumpatan gas dalam kluster, warna dan spektrum memberikan petunjuk suhu gas dalaman kluster. Dari taburan suhu dan ketumpatan, parameter tekanan dan? Entropi yang sangat penting secara fizikal. boleh juga diturunkan. Entropi adalah ukuran sejarah pemanasan dan penyejukan sistem fizikal.
Tiga gambar yang disertakan menggambarkan penggunaan sebaran entropi dalam sinar-X bercahaya? gas sebagai kaedah mengenal pasti pelbagai proses fizikal. Entropy mempunyai sifat unik penurunan dengan penyejukan radiasi, meningkat kerana proses pemanasan, tetapi tetap berterusan dengan pemampatan atau pengembangan di bawah penjimatan tenaga.
Yang terakhir memastikan bahawa rekod? Fosil? sebarang pemanasan atau penyejukan disimpan walaupun gas kemudiannya mengubah tekanannya secara automatik (di bawah penjimatan tenaga).
Contoh-contoh ini diambil dari sampel REFLEX-DXL, sampel yang lengkap secara statistik dari beberapa gugus bercahaya sinar-X yang paling banyak dijumpai dalam ROSAT All-Sky Survey. ROSAT adalah sebuah observatorium sinar-X yang dikembangkan pada tahun 1990-an dalam kerjasama antara Jerman, Amerika Syarikat dan UK.
Gambar-gambar tersebut memberikan paparan sebaran entropi yang diberi kod warna di mana nilainya meningkat dari biru, hijau, kuning menjadi merah dan putih.
Sumber Asal: Portal ESA
