Raziskovalci z univerze v Birminghamu so novo generacijo rentgenskih vesoljskih opazovalnic uporabili za preučevanje fosilnih galaksij - starodavnih skupin galaksij, v katerih so se vse velike galaksije postopoma združile in tvorile eno osrednjo velikansko galaksijo.
Astronomi so v jedrih teh izoliranih zvezdnih sistemov odkrili izjemno koncentracijo temne in normalne snovi v primerjavi z masno porazdelitvijo v normalnih skupinah galaksije.
Mnoge galaksije, vključno z našo Mlečno potjo, prebivajo v skupinah. Včasih doživljajo tesna srečanja z drugimi člani skupine. Računalniške simulacije predvidevajo, da takšne interakcije povzročijo, da se velike galaksije počasi spiralirajo proti sredini skupine, kjer se lahko združijo in tvorijo eno samo velikansko galaksijo, ki postopoma pogoltne vse svoje sosede.
Ker imajo številne skupine galaksij razširjene haloge vročega plina in temne snovi, je bilo pred desetimi leti napovedano, da bi moral obstajati razred sistemov, ki so jih poimenovali fosilne skupine, v katerih so se vse glavne galaksije združile in tvorile eno osrednjo velikansko galaksijo. Ta bi bil obdan z rentgenskim svetlim oblakom vročega plina, ki sega navzven do številnih galaktičnih polmerov.
Ko smo prvič odkrili velike haloge vročega plina, v katere so vgrajene nekatere zelo kompaktne skupine galaksij, smo ugotovili, da bo samo nekaj milijard let nadaljnjega razvoja pustilo eno samo, velikansko, združeno galaksijo, ki sedi v središču svetlega X- Ray Halo, je dejal Trevor Ponman, vodja skupine iz Birminghama, ki je to napovedovala in nato leta 1994 odkrila prvo fosilno skupino.
Teorije so tudi nakazovale, da lahko fosilne skupine, ki sodijo v še večje grozde galaksij, predstavljajo velikanske eliptične galaksije, ki jih pogosto najdemo v središčih takih grozdov.
Skupina iz Birminghama je v zadnjih dveh letih opazovala šest najverjetnejših fosilnih skupin, pri čemer je izkoristila oster vid NASA-ega rendgenskega observatorija Chandra in visoko občutljivost ESA-jev, ki krožijo okoli XMM-Newtonovega observatorija. Šest fosilnih skupin se nahaja do dveh milijard svetlobnih let od Zemlje. Glavni cilj skupin je bil raziskati mehanizme, s katerimi se oblikujejo fosilne skupine in velikanske eliptične galaksije.
Ključno pri študiji je bila porazdelitev temne snovi po fosilnih skupinah. Ta skrivnostna snov obsega več kot 80 odstotkov mase vesolja, vendar njena narava ni znana. Temna snov ni bila nikoli zaznana neposredno, vendar je njena prisotnost sklepna z gravitacijskim vplivom na navadno snov.
Velika eliptična galaksija NGC 6482 je za ekipo še posebej zanimala, saj je najbližja fosilna skupina in bi jo lahko podrobno preučili. Ta izolirani velikan, ki sveti z ekvivalentom 110 milijard soncev, se nahaja 100 milijonov svetlobnih let v ozvezdju Herkul. Z uporabo Chandras Advanced CCD slikovnega spektrometra Habib Khosroshahi, Trevor Ponman in Laurence Jones so s pomočjo opazovanja vročega plina izsledili razporeditev temne snovi v NGC 6482. Plin se segreje na temperaturo 10 milijonov stopinj Celzija, predvsem zaradi šoka segrevanje kot posledica gravitacijskega kolapsa.
Danes je Habib Khosroshahi na nacionalnem srečanju astronomije RAS v Birminghamu opisal odkritje izjemne koncentracije temne snovi v jedru NGC 6482. Khosroshahi je opisal še dva primera visoke masne koncentracije v bolj masivnih in bolj oddaljenih fosilnih galaksijah, ki jih je preučeval tako teleskopi Chandra kot XMM-Newton, čeprav je primer NGC 6482 edinstven, saj je možno z natančnostjo sondirati središče sistema.
Po Khosroshahiju je bilo ugotovljeno, da je koncentracija mase v središču teh starodavnih skupin galaksije, ki je večinoma v obliki temne snovi, običajno petkrat višja kot v običajnih skupinah galaksije s podobno maso in velikostjo halo. Ta osrednja koncentracija mase podpira idejo, da so fosilne skupine, kot je NGC 6482, zelo stare strukture, ki so se zrušile že dolgo, preden so se oblikovale značilne skupine galaksij. "Razlaga za tako centralizirano porazdelitev temne snovi bi lahko bila, da se je sistem oblikoval pri zelo velikem rdečem premiku, ko je bilo vesolje zelo mlado in gosto, je dejal Khosroshahi.
Velika prednost fosilnih skupin v primerjavi z običajnimi skupinami je, da ne prihaja do večjih interakcij v galaksiji, ki bi lahko vzbudile vroči plin, je dodal. Zato nudijo idealne laboratorije za preučevanje lastnosti vidne snovi v obliki plina in zvezd, pa tudi njihove posode, temne snovi.
Izvirni vir: RAS News Release
