Suzaku Snaps Eerste complete röntgenweergave van een Galaxy-cluster

Anonim

Dit Suzaku-beeld toont röntgenstraling van heet gas door het melkwegcluster PKS 0745-191. Helderdere kleuren geven een grotere röntgenstraling aan. De cirkel is 11, 2 miljoen lichtjaar breed en markeert de regio waar koud gas nu het cluster binnenkomt. Inzet: een Hubble-optisch beeld van de centrale sterrenstelsels van het cluster wordt op de juiste schaal weergegeven.

Label zonder label

Het massieve radiomelkstelsel PKS 0745-191, waarvoor het cluster de naam draagt, verschijnt in het midden van dit Hubble Space Telescope-beeld. De afbeelding vormt de inzet in de Suzaku-afbeelding hierboven.

De gezamenlijke Japan-Amerikaanse Suzaku-missie biedt nieuw inzicht in hoe assemblages van duizenden melkwegstelsels zich verenigen. Voor de eerste keer heeft Suzaku röntgenstralinggas gedetecteerd in de buitenwijken van een cluster, waar een miljard jaar durende duik naar het centrum begint.

"Deze Suzaku-waarnemingen zijn opwindend omdat we eindelijk kunnen zien hoe deze structuren, de grootste gebonden objecten in het universum, nog massiever worden", zegt Matt George, hoofdauteur van de studie aan de Universiteit van Californië, Berkeley.

Het team trainde Suzaku's röntgentelescopen op het cluster PKS 0745-191, dat 1, 3 miljard lichtjaar verwijderd ligt in het zuidelijke sterrenbeeld Puppis. Tussen 11 en 14 mei 2007 verwierf Suzaku vijf beelden van het miljoen graden gas dat het cluster doordringt.

Door naar een cluster in röntgenfoto's te kijken, kunnen astronomen de temperatuur en dichtheid van het gas meten, wat aanwijzingen oplevert over de gasdruk en de totale massa van het cluster. Astronomen verwachten dat het gas in het binnenste deel van een melkwegcluster zich in een "ontspannen" staat bevindt in evenwicht met de zwaartekracht van het cluster. Dit betekent dat het heetste, dichtste gas in de buurt van het centrum van de cluster ligt en dat de temperaturen en dichtheden gestaag afnemen bij grotere afstanden.

In de buitenste regionen van het cluster bevindt het gas zich echter niet meer in een ordentelijke toestand, omdat de materie nog steeds naar binnen valt. "Clusters zijn de meest massieve, ontspannen objecten in het universum en ze blijven zich vormen", zei teamlid Andy Fabian van het Cambridge Institute of Astronomy in het Verenigd Koninkrijk. De afstand waar orde verandert in chaos, wordt de 'viriale straal' van het cluster genoemd.

Voor de eerste keer toont dit onderzoek de röntgenstraling en gasdichtheid en -temperatuur tot - en zelfs verder - de viriale straal, waar het cluster zich blijft vormen. "Het geeft ons de eerste volledige röntgenfoto van een cluster van sterrenstelsels", zei Fabian.

In PKS 0745-191, piekt de gastemperatuur bij 164 miljoen graden Fahrenheit (91 miljoen C) ongeveer 1, 1 miljoen lichtjaar van het centrum van de cluster. Vervolgens daalt de temperatuur geleidelijk met de afstand, daalt tot 45 miljoen F (25 miljoen C) meer dan 5, 6 miljoen lichtjaren van het centrum. De resultaten verschijnen in het nummer van 11 mei van Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Voor het onderscheiden van de buitenste röntgenstraling van de cluster zijn detectoren met uitzonderlijk lage achtergrondruis vereist. Suzaku's geavanceerde röntgendetectoren, gekoppeld aan een baan met een kleine hoogte, geven het observatorium veel minder achtergrondgeluid dan andere röntgensatellieten. De lage baan betekent dat Suzaku grotendeels wordt beschermd door het magnetisch veld van de aarde, dat energetische deeltjes van de zon en daarbuiten afleidt.

"Met meer Suzaku-observaties in de buitenwijken van andere clusters van sterrenstelsels, krijgen we een beter beeld van hoe deze massieve structuren evolueren", voegde George eraan toe.

Suzaku ("rode vogel van het zuiden") werd gelanceerd op 10 juli 2005. Het observatorium werd ontwikkeld door het Japanse Instituut voor Ruimte- en Astronautische Wetenschappen (ISAS), dat deel uitmaakt van de Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), in samenwerking met NASA en andere Japanse en Amerikaanse instellingen.

menu
menu