Starptautiska pētnieku grupa ar rentgena spektrogrāfa XRISM palīdzību ir atbildējusi uz jautājumu, kāpēc gāze galaktiku kopās nekad neatdziest.
Šis atklājums sniedz atbildi uz sen ilgo jautājumu, kā tieši evolūcijās un mijiedarbībās starp galaktikām un kāpēc gāze tajās paliek karsta, neskatoties uz to, ka tā pastāvīgi izstaro spēcīgu rentgena starojumu kosmosā. Astronomi jau ilgu laiku pieņem, ka galaktiku kopas palielinās savu izmēru, apvienojoties un saduroties, bet līdz šim nevarēja iegūt tiešus pierādījumus par šiem procesiem.
Jaunajā pētījumā XRISM spektrogrāfs sniedza galīgus pierādījumus par šiem procesiem galaktiku kopas centrā. Galaktiku kopu centrālās daļas joprojām ir vieni no spožākajiem rentgena starojuma avotiem. Teorētiski, pastāvīgā starojuma dēļ gāzei pamazām būtu jāatdziest, šis process pazīstams kā radiācijas atdzišana.
Tomēr novērojumi norāda, ka gāze paliek ļoti karsta, izaicinot zinātnieku gaidas un liekot viņiem meklēt atbildi uz šo jautājumu.
Pēc vienas no hipotēzēm, pastāvīgā gāzes kustība spēlē svarīgu lomu, nodrošinot augstas temperatūras, tomēr līdz šim astronomiem nebija atbilstošu instrumentu, lai to apstiprinātu. Izmantojot XRISM, starptautiskā astronomu grupa (XRISM Collaboration) spēlēja precīzi noteikt karstās gāzes kustības ātrumu galaktiku kopas kodolā.
Zinātnieku secinājumi rāda, ka gāze nemitīgi kustas, "šneikojas" uz priekšu un atpakaļ, reaģējot uz iepriekšējām sadursmēm un apvienošanām. Šīs svārstības uztur gāzi maisīšanas stāvoklī, neļaujot tai atdzist un nodrošinot augstas temperatūras kopās.
Šis atklājums ir kļuvis par lielu pavērsienu zinātniekiem, saprotot galaktiku veidošanās un kopu evolūcijas procesus. XRISM ar nepieredzētu detalizāciju demonstrēja gāzes kustības dinamiku un sniedza zinātniekiem informāciju par to, kā vislielākās kosmiskās struktūras turpina attīstīties Visumā.
Kāda loma tumšai matērijai un gravitācijai galaktiku evolūcijas procesā
Visas lielās kosmiskās struktūras, piemēram, mūsu Saules sistēma un galaktikas, jo īpaši to kopas, veidojās pakāpeniski, gravitācijas ietekmē. Viszināmākās struktūras Visumā, kas veidojās saplūšanas un sadursmju procesā, ir galaktiku kopas. Šie milzīgie masīvi tiek turēti kopā gravitācijas pievilkšanas dēļ noslēpumainai tumšai matērijai, kas veido lielāko daļu Visuma masas.
Tomēr vislielāko masu galaktiku kopās veido gāze, kas sastāv no ūdeņraža un hēlija, kas palikusi pēc Lielā sprādziena. Kad šī pirmatnīgā gāze nonāk galaktiku kopās, lielā gravitācijas enkonsuma enerģija pārvērš to pārkarsētā gāzē ar temperatūru desmitiem miljonu grādu.
Pie šīm ekstrēmām temperatūrām gāze sāk izstarot rentgena starojumu, kas ir ļoti svarīgs astronomiem, pētot kopu evolūciju un dinamiku. Šīs gāzes masa ievērojami pārsniedz pašas galaktikas masu.
No 2023. gada decembra līdz 2024. gada janvārim pētniecības grupa izmantoja XRISM, lai novērotu tuvāko galaktiku kopu — Centaura kopu, kas atrodas aptuveni 100 miljonus gaismas gadu no Zemes. Mērķis bija izpētīt karstās gāzes kustību kopu kodolā.
Izmantojot XRISM astronomi analizēja rentgena spektru kopas centrā.Novērojumi parādīja, ka karstā gāze Centaura kopas centrā plūst uz Zemi ātrumā no 130 līdz 310 km/s.
Pētnieki salīdzināja novērojumus ar aprēķinu modeļiem un secināja, ka pagājušās sadursmes un saplūšanas galaktikās spēlē svarīgu lomu novērotā gāzes kustībā.
Pateicoties tādai karstas gāzes ātruma detalizācijai, šis pētījums iezīmē lielu soli uz priekšu mūsu zināšanās par lielmēroga kosmisko evolūciju. Gāzes dinamisko ātrumu atklāšana padziļina mūsu izpratni par galaktiku kopām, bet arī ir potenciāls būtiski veicināt mūsu izpratni par citu debesu ķermeņu veidošanos un evolūciju Visumā.
Materiāls publicēts žurnālā Nature
Avots: SciTech Daily
Komentāri (0)
Šobrīd nav neviena komentāra