اشعه ایکس گاز مخفی را در یک خوشه کهکشانی وسیع و دور نشان می دهد

با ترکیب تصویر جدیدی از یک غول کهکشان خوشه ای از دانشمندان قدیمی داده اشعه ایکس از آژانس فضایی اروپا (ESA) نشان داد که چگونه کهکشان های این خوشه با مقادیر عظیمی گاز پر می شوند که می تواند به دمای سوزان تا 100 میلیون درجه سانتیگراد (180 میلیون درجه فارنهایت) برسد.
خوشه کهکشانی آبل 2390 بود اخیرا گرفته شده است از ESA ماموریت اقلیدسبرای مطالعه در نظر گرفته شده است ماده تاریک و انرژی تاریک با کاوش عدسی گرانشی وقایع در خوشه های کهکشانی زیرا این خوشه ها دارای جرم بسیار زیادی هستند – تا ده تریلیون میزهای خورشیدی ارزش – آنها می توانند پارچه را خم کنند فضا–زمان در اطراف آنها، آن را به حدی منحرف می کند که نور کهکشان های دور در پس زمینه به شدت بزرگ می شود. مثل این است که از یک ذره بین غول پیکر به آنها نگاه می کنید. اگر روی هسته آبل 2390 زوم کنیم، می بینیم که اثر عدسی برجسته ترین است، کشیده شدن، اعوجاج و تقویت نور کهکشان های دیگر که میلیاردها سال نوری از ما فاصله دارند.
با این حال، بیشتر جرم خوشه کهکشانی در کهکشان های آن یافت نمی شود. در واقع، آنها تنها 5 درصد از جرم کل خوشه را تشکیل می دهند. بزرگترین عاملها گاز درون خوشهای داغ بین کهکشانهای خوشه است که حدود 15 درصد از جرم خوشه را تشکیل میدهد و ماده تاریک نامرئی که 80 درصد از حجم آبل 2390 را تشکیل میدهد.
اگرچه ما می توانیم وجود ماده تاریک را از میزان عدسی گرانشی استنباط کنیم، نمی توانیم آن را ببینیم. با این حال، ما می توانیم گاز درون خوشه ای را به لطف دید اشعه ایکس ESA ببینیم XMM-نیوتن ماموریتی که این گاز را در آبل 2390 در سال 2001 کشف کرد.
متصل: فضاپیمای اشعه ایکس دایره رادیویی عجیب “Cloverleaf” را در نور جدید نشان می دهد (تصویر)
در این نمای ترکیبی جدید، تصویر اقلیدس از هابیل 2390 را می بینیم که در فاصله 2.7 میلیارد سال نوری از ما در جهت صورت فلکی قرار دارد. پگاسوس، اسب بالدار. تصویر اقلیدس شگفت انگیز است. این یک تصویر میدان بسیار گسترده است، میدان دید از طریق تلسکوپ 1.2 متری (3.9 فوت) آن، 1.25 در 0.73 درجه مربع را پوشش می دهد. این تصویر حدود 50000 کهکشان را در بر می گیرد، که بسیاری از آنها در واقع در آبل 2390 نیستند، که در مرکز تصویر قابل مشاهده است و خود شامل هزاران کهکشان است. دورترین کهکشانهای پسزمینه، بسیار فراتر از آبل 2390، قرمز به نظر میرسند زیرا نور آنها بوده است. با انتقال به قرمز به واسطه انبساط کیهان. یک مشت پیش زمینه ستاره ها همچنین می توان با قله های پراش شش وجهی آنها متمایز شد.

در بالای نمای اقلیدس در نور مرئی، تشخیص XMM-Newton تابش پرتو ایکس از خوشه قرار دارد. این گاز توسط گاز هیدروژن یونیزه شده با دمایی بین 10 تا 100 میلیون درجه سانتیگراد (18 تا 180 میلیون درجه فارنهایت) تولید می شود. در چنین دماهایی، گاز فقط اشعه ایکس از خود ساطع می کند، بنابراین آنچه در اینجا به عنوان درخشش آبی می بینیم، نمایشی با رنگ کاذب از سیگنال اشعه ایکس است. پرتوهای ایکس به سمت مرکز خوشه، جایی که گاز درون خوشه ای داغ ترین و متمرکزترین آن است، درخشان ترین است.
درست در قلب آبل 2390، در میان آن همه گاز داغ سوزان، چیزی است که به عنوان درخشان ترین کهکشان خوشه ای یا BCG شناخته می شود. هر خوشه کهکشانی بزرگ یکی از اینها را دارد – در خوشه باکره نزدیک، BCG مسیه 87 است. به عبارت دیگر، BCG یک غول است. کهکشان بیضوی با فعال سیاهچاله کلان جرم در هسته خود، بازخوردی که از آن – به شکل نشت تابش – می تواند گاز درون خوشه ای را گرم کند و حتی از تشکیل ستاره در دیگر کهکشان های خوشه جلوگیری کند.
که در نتایج منتشر شده در اوایل سال جاریمشاهدات BCG آبل 2390 ص آرایه میلی متری/زیر میلی متری بزرگ آتاکاما (ALMA) در شیلی یک جت غول پیکر حاوی بیش از 10 میلیارد جرم خورشیدی گاز مولکولی کشف کرد که تقریباً 50000 امتداد دارد. سال نوری دور از BCG دانشمندان بر این باورند که این ستون احتمالاً نتیجه یک اغتشاش گرانشی از کهکشان دیگری است که از نزدیک یا حتی ادغام با BCG در محیط شلوغ Abell 2390 با آن ادغام می شود. اغتشاش ناشی از چنین رویدادی می تواند برای ایجاد BCG و اطراف آن کافی باشد. هاله ماده تاریک برای جدا شدن یا جدا شدن از گاز درون خوشهای، با پشت سر گذاشتن دنبالهای از گاز مولکولی مانند آنچه ALMA در ابر تشخیص داده است.

در همین حال، در طول موجهای رادیویی، آرایه فرکانس پایین (LOFAR) در اروپا تکههای مشخصی از ذرات رادیویی را در اطراف BCG Abell 2390 شناسایی کرد. این لوبها توسط یک جت متناوب اما قدرتمند منتشر شده از فعال تولید میشوند. سیاه چاله در مرکز BCG. لوب ها در سنین مختلف هستند و در جهات مختلف قرار دارند، به این معنی که جت – و بنابراین جهت سیاهچاله و قرص برافزایش گاز اطراف آن که جت را تغذیه می کند – در حال پیشروی است. به عبارت دیگر، به روش درستی میچرخد، جت یک دایره را در بالای محور چرخش سیاهچاله ترسیم میکند.
این جت ها می توانند محیط بین خوشه ای اطراف را گرم کنند، اما در حال حاضر به نظر می رسد که ساکن هستند و گاز پرتو ایکس داغ به آرامی در حال سرد شدن است و دوباره به سمت BCG و دیگر کهکشان های خوشه می رود، جایی که گاز خنک کننده به طور بالقوه می تواند جدید باشد. ستاره ها.
یکی از ابداعات جدید اقلیدس، توانایی تشخیص نور ضعیف ستارگان میلیاردها ستاره است که توسط نیروهای جزر و مد گرانشی که در محیط متلاطم خوشه عمل می کنند، از کهکشان هایشان جدا شده اند. ستارگان بهطور جداگانه بسیار کمنور هستند که نمیتوان در چنین فواصل وسیعی دیده شوند، اما با هم درخششی وهمآوری ایجاد میکنند که در تصویر اقلیدس تقویت شده است. به دنبال جایی که این ستارگان بین کهکشانی سرکش جمع می شوند، جذب شده توسط جاذبه زمینستاره شناسان می توانند مکان ماده تاریک در آبل 2390 را ردیابی کنند.
اولین تصاویر از جهان اقلیدس، از جمله یکی از Abell 2390، در ماه می منتشر شد. این فضاپیما که در ژوئیه 2023 به فضا پرتاب شد، اکنون یک ماموریت شش ساله را برای نقشه برداری از جهان تاریک با مشاهده میلیاردها کهکشان و خوشه کهکشانی در 10 میلیارد سال تاریخ کیهانی آغاز کرده است.




