Cercetătorii de la Universitatea din Birmingham au folosit noua generație de observatorii spațiale cu raze X pentru a studia galaxiile fosile - grupuri de galaxii antice în care toate galaxiile mari s-au contopit treptat pentru a forma o galaxie gigantă centrală.
Astronomii au descoperit o concentrație remarcabilă de materie întunecată și normală în miezurile acestor sisteme stelare izolate, comparativ cu distribuția de masă în grupele galaxiei normale.
Multe galaxii, inclusiv Calea Lactee, locuiesc în grupuri. Uneori experimentează întâlniri strânse cu alți membri ai grupului. Simulările computerului prezic că astfel de interacțiuni determină galaxii mari să spire încet spre centrul grupului, unde se pot contopi pentru a forma o singură galaxie gigantă, care înghite progresiv toți vecinii.
Deoarece multe grupări de galaxii posedă halos extins de gaz fierbinte și materie întunecată, s-a prezis în urmă cu zece ani că ar trebui să existe o clasă de sisteme grupări fosilate numite, în care toate galaxiile majore s-au contopit pentru a forma o galaxie gigantă centrală. Aceasta ar fi înconjurată de un nor luminos de raze X care se extinde spre multe raze galactice.
Când am descoperit pentru prima dată halosul mare de gaz fierbinte în care sunt încorporate câteva grupuri foarte compacte de galaxii, ne-am dat seama că doar câteva miliarde de ani de evoluție ulterioară vor lăsa o singură galaxie gigantă, fuzionată, așezată în centrul unei X-uri luminoase. ray halo, a declarat Trevor Ponman, liderul grupului Birmingham care a făcut această predicție și apoi a descoperit primul grup fosil în 1994.
Teoriile au sugerat, de asemenea, că grupurile fosile care se încadrează în grupuri de galaxii și mai mari pot reprezenta galaxiile eliptice uriașe care se găsesc adesea în centrele acestor grupuri.
Echipa Birmingham a observat șase grupuri fosile posibile în ultimii doi ani, profitând de viziunea accentuată a NASAs Chandra X-Ray Space Observatory și de sensibilitatea ridicată a ESA-urilor care orbitează XMM-Newton observator de raze X. Cele șase grupuri fosile sunt situate până la două miliarde de ani lumină de Pământ. Obiectivul principal al echipelor a fost să exploreze mecanismele prin care se formează grupări fosile și galaxii eliptice uriașe.
Cheia studiului a fost distribuirea materiei întunecate în grupurile fosile. Această problemă misterioasă cuprinde peste 80 la sută din masa Universului, însă natura ei nu este cunoscută. Materia întunecată nu a fost niciodată detectată direct, dar prezența sa este dedusă prin influența sa gravitațională asupra materiei obișnuite.
Marea galaxie eliptică NGC 6482 a prezentat un interes deosebit pentru echipă, deoarece este cea mai apropiată grupă de fosile cunoscută și ar putea fi studiată în detaliu. Acest gigant izolat, care strălucește cu echivalentul a 110 miliarde de Soare, este situat la 100 de milioane de ani lumină distanță în constelația Hercule. Folosind Chandras Advanced CCD Imaging Spectrometer, Habib Khosroshahi, Trevor Ponman și Laurence Jones, au folosit observații ale gazului fierbinte pentru a urmări distribuția materiei întunecate în NGC 6482. Gazul este încălzit la o temperatură de 10 milioane de grade Celsius, în principal din cauza șocului. încălzirea ca urmare a colapsului gravitațional.
Vorbind astăzi în cadrul reuniunii naționale de astronomie RAS de la Birmingham, Habib Khosroshahi a descris descoperirea unei concentrații remarcabile de materie întunecată în miezul NGC 6482. Khosroshahi a mai descris alte două exemple de concentrație de masă ridicată în galaxii fosile mai masive și mai îndepărtate studiate de atât telescoapele Chandra, cât și XMM-Newton, deși cazul NGC 6482 este unic, deoarece este posibilă sondarea centrului sistemului cu o precizie mai mare.
Conform lui Khosroshahi, concentrația de masă din centrul acestor grupări de galaxii antice, care este în mare parte sub formă de materie întunecată, s-a dovedit a fi de obicei de cinci ori mai mare decât în grupurile galaxiei normale cu o dimensiune similară de masă și halo. Această concentrare centrală de masă susține ideea că grupurile fosile, cum ar fi NGC 6482, sunt structuri foarte vechi care s-au prăbușit cu mult înainte de formarea grupurilor tipice de galaxii. „Explicația pentru o astfel de distribuție centralizată a materiei întunecate ar putea fi că sistemul s-a format la un redshift foarte ridicat când Universul era foarte tânăr și dens, a spus Khosroshahi.
Marele avantaj al grupurilor fosile în comparație cu grupurile normale este că nu are loc o interacțiune majoră a galaxiei, care poate agita gazul fierbinte, a adăugat el. Prin urmare, acestea oferă laboratoare ideale pentru a studia proprietățile materiei vizibile sub formă de gaz și stele, precum și containerul lor, materia întunecată.
Sursa originală: Comunicat de presă RAS
