Gugus galaksi seperti yang terlihat oleh XMM-Newton. klik untuk memperbesar
Cluster galaksi adalah objek terbesar di alam semesta. Observatorium XMM-Newton dari ESA baru-baru ini menyaksikan dua kelompok galaksi yang memungkinkan para astronom mengetahui bahwa kelompok-kelompok ini memiliki jumlah supernova Tipe 1a yang lebih tinggi - meledak bintang katai putih - melebihi galaksi kita sendiri.
Pengamatan mendalam terhadap dua kelompok galaksi terang sinar-X dengan satelit XMM-Newton ESA memungkinkan sekelompok astronom internasional untuk mengukur komposisi kimianya dengan akurasi yang belum pernah terjadi sebelumnya. Mengetahui komposisi kimiawi gugusan galaksi sangat penting untuk memahami asal-usul unsur-unsur kimia di Semesta.
Cluster, atau konglomerat, galaksi adalah objek terbesar di alam semesta. Dengan melihatnya melalui teleskop optik, adalah mungkin untuk melihat ratusan atau bahkan ribuan galaksi menempati volume beberapa juta tahun cahaya. Namun, teleskop semacam itu hanya mengungkapkan ujung gunung es. Faktanya sebagian besar atom dalam gugusan galaksi adalah dalam bentuk gas panas yang memancarkan radiasi sinar-X, dengan massa gas panas lima kali lebih besar dari massa galaksi gugusan itu sendiri.
Sebagian besar unsur-unsur kimia yang dihasilkan oleh gugusan bintang galaksi - diusir ke ruang angkasa oleh ledakan supernova dan oleh angin bintang - menjadi bagian dari gas yang memancarkan sinar-X panas. Para astronom membagi supernova menjadi dua tipe dasar: 'keruntuhan inti' dan supernova 'Tipe Ia'. Supernova collapse core collapse ’berasal ketika sebuah bintang di akhir hidupnya runtuh menjadi bintang neutron atau lubang hitam. Supernova ini menghasilkan banyak oksigen, neon, dan magnesium. Supernova Tipe Ia meledak ketika bintang kerdil putih yang mengonsumsi materi dari bintang pendamping menjadi terlalu besar dan benar-benar hancur. Jenis ini menghasilkan banyak besi dan nikel.
Masing-masing pada November 2002 dan Agustus 2003, dan selama satu setengah hari setiap kali, XMM-Newton melakukan pengamatan mendalam terhadap dua kluster galaksi yang disebut 'Sersic 159-03' dan '2A 0335 + 096'. Berkat data ini, para astronom dapat menentukan kelimpahan dari sembilan unsur kimia dalam kelompok 'plasma' ?? bf? gas yang mengandung partikel bermuatan seperti ion dan elektron.
Unsur-unsur ini termasuk oksigen, besi, neon, magnesium, silikon, argon, kalsium, nikel, dan - yang terdeteksi untuk pertama kalinya dalam kluster galaksi - kromium. "Membandingkan kelimpahan unsur-unsur yang terdeteksi dengan hasil supernova yang dihitung secara teoritis, kami menemukan bahwa sekitar 30 persen supernova dalam kelompok ini meledak katai putih ('Tipe Ia') dan sisanya adalah bintang-bintang runtuh di akhir hidup mereka. ('core collapse'), ”kata Norbert Werner, dari Institut Penelitian Antariksa Belanda SRON (Utrecht, Belanda) dan salah satu penulis utama dari hasil ini.
"Angka ini berada di antara nilai yang ditemukan untuk Galaxy kita sendiri (di mana supernova Tipe Ia mewakili sekitar 13 persen dari 'populasi' supernova) dan frekuensi kejadian supernova saat ini yang ditentukan oleh proyek Pencarian Supernova Lick Observatory (sesuai dengan yang tentang 42 persen dari semua supernova yang diamati adalah Tipe Ia), ”lanjutnya.
Para astronom juga menemukan bahwa semua model supernova memprediksi kalsium jauh lebih sedikit daripada apa yang diamati dalam kelompok dan bahwa kelimpahan nikel yang diamati tidak dapat direproduksi oleh model ini. Perbedaan ini menunjukkan bahwa rincian pengayaan supernova belum dipahami dengan jelas. Karena gugusan galaksi diyakini sebagai sampel yang wajar dari Semesta, spektroskopi sinar-Xnya dapat membantu meningkatkan model supernova.
Distribusi spasial elemen-elemen di seluruh cluster juga menyimpan informasi tentang sejarah cluster itu sendiri. Distribusi elemen dalam 2A 0335 + 096 menunjukkan merger yang sedang berlangsung. Distribusi oksigen dan besi di Sersic 159-03 menunjukkan bahwa sementara sebagian besar pengayaan oleh supernova runtuh inti terjadi sejak lama, supernova Tipe Ia masih terus memperkaya gas panas oleh unsur-unsur berat terutama di inti cluster.
Sumber Asli: ESA Portal
