Et internasjonalt team av astronomer har kartlagt tettheten og temperaturen til røntgenstrålende gass i utkanten av en fjern galakse klynge. Resultatene, oppnådd med det omløpende japanske røntgendeleskopet Suzaku, gir det første komplette røntgenbildet av en galakse-klynge, og gir innsikt i hvordan slike klynger kommer sammen.
"Disse Suzaku-observasjonene er spennende fordi vi endelig kan se hvordan disse strukturene, de største bundne objektene i universet, blir enda mer massive," sa Matt George, studiens hovedforfatter ved University of California, Berkeley.
Teamet trente Suzakus røntgenteleskoper på den massive galakse-klyngen PKS 0745-191, som ligger 1,3 milliarder lysår unna i den sørlige stjernebildet Puppis. Mellom 11. og 14. mai 2007 anskaffet Suzaku fem bilder av milliongraden gass som gjennomsyrer klyngen.
Røntgenbildene av klyngen hjalp astronomer med å måle temperaturen og tettheten til gassen. Disse gir ledetråder om gasstrykket og klyngens totale masse. Den varmeste, tetteste gassen ligger i nærheten av klyngens sentrum, mens gasstemperatur og tetthet stadig synker bort fra sentrum.
Astronomer mener gassen i den indre delen av en galakse klynge har satt seg inn i en ordnet "avslappet" tilstand i likevekt med klyngens tyngdekraft. Men i de ytre regionene, der galakser først begynner et milliardårs stup mot klyngens sentrum, forblir gassen i en forstyrret tilstand fordi den fortsatt faller innover.
"Klynger er de mest massive, avslappede gjenstandene i universet, og de fortsetter å danne seg nå," sa teammedlem Andy Fabian ved Cambridge Institute of Astronomy i Storbritannia.
For første gang viser denne studien røntgenutslipp og gasstetthet og temperatur ut til regionen der gassen er forstyrret, og hvor klyngen fortsetter å samles.
"Det gir oss det første komplette røntgenbildet av en klynge av galakser," sa Fabian.
I PKS 0745-191 topper gasstemperaturen seg på 164 millioner grader Fahrenheit (91 millioner C) omtrent 1,1 millioner lysår fra klyngens sentrum. Temperaturen synker jevnt med avstand, og faller til 45 millioner F (25 millioner C) mer enn 5,6 millioner lysår fra sentrum.
For å måle røntgenutslipp nøyaktig i kanten av kanten krever detektorer med usedvanlig lav bakgrunnsstøy. Suzaku har avanserte røntgendetektorer, og den ligger i en bane i lav høyde nær jordas magnetfelt, som beskytter observatoriet mot energiske partikler fra solen og utover.
"Med flere Suzaku-observasjoner i utkanten av andre galakse-klynger, får vi et bedre bilde av hvordan disse massive strukturene utvikler seg," la George til.
Suzaku (japansk for “rød fugl i sør”) ble lansert 10. juli 2005. Observatoriet ble utviklet ved det japanske instituttet for romfarts- og astronautisk vitenskap (ISAS), som er en del av det japanske romfartsundersøkelsesbyrået (JAXA), i samarbeid med NASA og andre japanske og amerikanske institusjoner.
Resultatene ble publisert i 11. mai-utgaven av Månedlige merknader fra Royal Astronomical Society.
Kilde: NASA
