Скупчення галактик, як їх бачив XMM-Newton. Натисніть, щоб збільшити
Кластери Галактики - найбільші об’єкти у Всесвіті. Обсерваторія XMM-Ньютона ESA нещодавно спостерігала за двома кластерами галактик, що дозволяє астрономам дізнатися, що ці кластери мають більшу кількість наднових типів 1а - вибухаючих білих карликових зірок - ніж наша власна галактика.
Глибокі спостереження двох яскравих скупчень галактик із супутником XMM-Ньютона ESA дозволили групі міжнародних астрономів виміряти їх хімічний склад з небувалою точністю. Знання хімічного складу скупчень галактик має вирішальне значення для розуміння походження хімічних елементів у Всесвіті.
Кластери або конгломерати галактик - найбільші об’єкти у Всесвіті. Дивлячись на них через оптичні телескопи, можна побачити сотні, а то й тисячі галактик, що займають обсяг у декілька мільйонів світлових років. Однак такі телескопи розкривають лише верхівку айсберга. Насправді більшість атомів у скупченнях галактик у вигляді гарячого газу, що випромінює рентгенівське випромінювання, при цьому маса гарячого газу в п’ять разів більша за масу в самих галактиках кластера.
Більшість хімічних елементів, що утворюються в зірках галактичних скупчень - вигнані в навколишній простір вибухами наднової та зоряним вітром - стають частиною гарячого випромінювального газу. Астрономи ділять наднови на два основні типи: «ядро колапсу» та наднови типу «Іа». Супернові «ядра колапсу» виникають, коли зірка наприкінці свого життя обрушується на нейтронну зірку або чорну діру. Ці наднови виробляють багато кисню, неону та магнію. Супернові типу Ia вибухають, коли біла карликова зірка, що споживає речовину від зірки-супутника, стає занадто масивною і повністю розпадається. Цей тип виробляє багато заліза та нікелю.
Відповідно в листопаді 2002 р. І серпні 2003 р., І щоразу протягом півтора дня, XMM-Ньютон проводив глибокі спостереження за двома кластерами галактик під назвою "Sersic 159-03" і "2A 0335 + 096". Завдяки цим даним астрономи могли визначити чисельність дев'яти хімічних елементів у плазмі кластерів ?? bf? газ, що містить заряджені частинки, такі як іони та електрони.
До таких елементів відносяться кисень, залізо, неон, магній, кремній, аргон, кальцій, нікель і - вперше виявлені в скупченні галактик - хром. "Порівнюючи велику кількість виявлених елементів з урожаєм наднових, розрахованих теоретично, ми виявили, що близько 30 відсотків наднових у цих кластерах вибухають білі карлики (" Тип Ia "), а решта руйнуються зірки наприкінці свого життя ("основний колапс") ", - сказав Норберт Вернер з Нідерландського інституту космічних досліджень SRON (Утрехт, Нідерланди) і один з провідних авторів цих результатів.
"Це число знаходиться між значенням, знайденим для нашої власної Галактики (де наднові типу Ia представляють близько 13 відсотків" популяції "наднових) та поточною частотою подій наднових, визначеним проектом пошуку" Супернової обсерваторії "Лик (за яким 42 відсотки всіх спостережуваних наднових - це тип Ia), - продовжив він.
Астрономи також встановили, що всі моделі наднових прогнозують набагато менше кальцію, ніж те, що спостерігається у кластерах, і що спостережувана кількість нікелю не може бути відтворена цими моделями. Ці розбіжності вказують на те, що деталі збагачення наднової ще не є чітко зрозумілими. Оскільки кластери галактик вважаються справедливими зразками Всесвіту, їх рентгенівська спектроскопія може допомогти вдосконалити моделі наднових.
Просторовий розподіл елементів у кластері також містить інформацію про історію самих кластерів. Розподіл елементів у 2A 0335 + 096 вказує на постійне злиття. Розподіл кисню та заліза по Sersic 159-03 вказує на те, що, хоча більшість збагачувальних сверхнових коланових сверхнових відбулося давно, наднові типу Ia як і раніше продовжують збагачувати гарячий газ важкими елементами, особливо в ядрі кластера.
Оригінальне джерело: Портал ESA
