Et internationalt team af astronomer har kortlagt tætheden og temperaturen af røntgenstrålende gas i udkanten af en fjern galakse-klynge. Resultaterne opnået med det kredsende japanske røntgendeleskop Suzaku giver det første komplette røntgenbillede af en galakse-klynge og giver indsigt i, hvordan sådanne klynger mødes.
”Disse Suzaku-observationer er spændende, fordi vi endelig kan se, hvordan disse strukturer, de største bundne objekter i universet, vokser endnu mere massive,” sagde Matt George, studiens hovedforfatter ved University of California, Berkeley.
Holdet trænede Suzakus røntgenteleskoper på den massive galakse-klynge PKS 0745-191, som ligger 1,3 milliarder lysår væk i den sydlige stjernebilledet Puppis. Mellem 11. og 14. maj 2007 erhvervede Suzaku fem billeder af den milliongrad gas, der gennemsyrer klyngen.
Røntgenbillederne af klyngen hjalp astronomer med at måle temperaturen og densiteten af gassen. Disse giver ledetråde om gastrykket og klyngens samlede masse. Den hotteste, tætteste gas ligger i nærheden af klyngens centrum, mens gastemperatur og densitet støt falder væk fra centrum.
Astronomer mener, at gassen i den indre del af en galakse-klynge er bundet til en ordnet "afslappet" tilstand i ligevægt med klyngens tyngdekraft. Men i de ydre regioner, hvor galakser først begynder et milliardårs spring ned mod klyngens centrum, forbliver gassen i en forstyrret tilstand, fordi den stadig falder indad.
”Klynger er de mest massive, afslappede objekter i universet, og de fortsætter med at dannes nu,” sagde teammedlem Andy Fabian ved Cambridge Institute of Astronomy i England.
For første gang viser denne undersøgelse røntgenemission og gastæthed og temperatur ud til det område, hvor gassen er uorden, og hvor klyngen fortsætter med at samles.
”Det giver os det første komplette røntgenbillede af en klynge af galakser”, sagde Fabian.
I PKS 0745-191 topper gasstemperaturen sig ved 164 millioner grader Fahrenheit (91 millioner C) omkring 1,1 millioner lysår fra klyngens centrum. Temperaturen falder jævnt med afstanden og falder til 45 millioner F (25 millioner C) mere end 5,6 millioner lysår fra centrum.
For nøjagtigt at måle røntgenemission ved klyngens kant kræves detektorer med usædvanlig lav baggrundsstøj. Suzaku har avancerede røntgendetektorer, og den ligger i en bane i lav højde nær Jordens magnetfelt, som beskytter observatoriet mod energiske partikler fra solen og ud over det.
"Med flere Suzaku-observationer i udkanten af andre galakse-klynger, får vi et bedre billede af, hvordan disse massive strukturer udvikler sig," tilføjede George.
Suzaku (japansk for "rød fugl i syd") blev lanceret den 10. juli 2005. Observatoriet blev udviklet ved det japanske institut for rum- og astronautisk videnskab (ISAS), som er en del af det japanske luftfartsudforskningsagentur (JAXA), i samarbejde med NASA og andre japanske og amerikanske institutioner.
Resultaterne blev offentliggjort i 11. maj-udgaven af Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society.
Kilde: NASA
