Kredit gambar: ESO
Gugus galaksi adalah blok bangunan Semesta yang sangat besar. Struktur raksasa ini mengandung ratusan hingga ribuan galaksi dan, yang kurang terlihat tetapi sama menariknya, sejumlah tambahan "materi gelap" yang asalnya masih menentang para astronom, dengan total massa ribuan juta jutaan kali massa Matahari kita. Cluster koma terdekat yang berdekatan, misalnya, berisi ribuan galaksi dan berukuran lebih dari 20 juta tahun cahaya. Contoh lain yang terkenal adalah kluster Virgo pada jarak sekitar 50 juta tahun cahaya, dan masih membentang di sudut lebih dari 10 derajat di langit!
Gugus galaksi terbentuk di daerah terpadat di Semesta. Dengan demikian, mereka dengan sempurna menelusuri tulang punggung struktur berskala besar di Semesta, dengan cara yang sama seperti mercusuar menelusuri garis pantai. Oleh karena itu, studi kelompok galaksi memberi tahu kita tentang struktur ruang besar tempat kita hidup.
Survei REFLEX
Mengikuti ide ini, tim astronom Eropa, di bawah kepemimpinan Hans B? Hringer (MPE, Garching, Jerman), Luigi Guzzo (INAF, Milano, Italia), Chris A. Collins (JMU, Liverpool), dan Peter Schuecker ( MPE, Garching) telah memulai studi selama satu dekade tentang struktur raksasa ini, mencoba menemukan gugus galaksi yang paling masif.
Karena sekitar seperlima dari massa gugus yang tidak terlihat secara optik adalah dalam bentuk gas sangat panas yang menyebar dengan suhu urutan beberapa puluh juta derajat, kelompok galaksi menghasilkan emisi sinar-X yang kuat. Karena itu mereka paling baik ditemukan melalui satelit sinar-X.
Untuk studi mendasar ini, para astronom kemudian memulai dengan memilih objek kandidat menggunakan data dari X-ray Sky Atlas yang disusun oleh misi survei satelit ROSAT Jerman. Ini hanya permulaan - kemudian mengikuti banyak pekerjaan yang membosankan: membuat identifikasi akhir dari objek-objek ini dalam cahaya tampak dan mengukur jarak (mis., Redshift) dari kandidat cluster.
Penentuan pergeseran merah dilakukan melalui pengamatan dengan beberapa teleskop di ESO La Silla Observatory di Chili, dari tahun 1992 hingga 1999. Objek yang lebih terang diamati dengan ESO 1,5 m dan teleskop ESO / MPG 2,2 m, sedangkan untuk objek yang lebih jauh dan lebih redup, teleskop ESO 3,6 m digunakan.
Dilakukan di teleskop ini, program selama 12 tahun ini dikenal para astronom sebagai Survei Cluster REFLEX (ROSAT-ESO Flux Limited X-ray). Sekarang telah disimpulkan dengan penerbitan katalog unik dengan karakteristik 447 gugusan sinar-X galaksi di langit selatan. Di antaranya, lebih dari setengah cluster ditemukan selama survei ini.
Membatasi konten materi gelap
Cluster galaksi jauh dari didistribusikan secara merata di alam semesta. Alih-alih, mereka cenderung menggumpal menjadi struktur yang lebih besar, "super-cluster". Jadi, dari bintang-bintang yang berkumpul dalam galaksi, galaksi yang berkumpul dalam kluster dan kluster yang bersatu dalam klaster super, Semesta menunjukkan penataan pada semua skala, dari yang terkecil hingga yang terbesar. Ini adalah peninggalan dari jaman sangat awal (pembentukan) dari Semesta, yang disebut periode "inflasi". Pada saat itu, hanya sebagian kecil dari satu detik setelah Big Bang, fluktuasi kepadatan kecil diamplifikasi dan selama ribuan tahun, mereka melahirkan struktur yang jauh lebih besar.
Karena hubungan antara fluktuasi pertama dan struktur raksasa yang sekarang diamati, katalog REFLEX yang unik - yang terbesar dari jenisnya - memungkinkan para astronom untuk menempatkan batasan yang cukup besar pada isi Semesta, dan khususnya pada jumlah materi gelap yang ada. diyakini meresapi itu. Yang agak menarik, kendala-kendala ini sepenuhnya independen dari semua metode lain yang sejauh ini digunakan untuk menegaskan keberadaan materi gelap, seperti studi supernova yang sangat jauh (lihat misalnya ESO PR 21/98) atau analisis latar belakang gelombang mikro kosmik (misalnya satelit WMAP). Faktanya, studi REFLEX baru sangat melengkapi metode yang disebutkan di atas.
Tim REFLEX menyimpulkan bahwa kerapatan rata-rata Semesta berada di kisaran 0,27 hingga 0,43 kali lipat dari "kerapatan kritis", yang memberikan batasan terkuat pada nilai ini hingga sekarang. Ketika dikombinasikan dengan studi supernova terbaru, hasil REFLEX menyiratkan bahwa, apa pun sifat energi gelap itu, ia sangat mirip dengan Semesta dengan konstanta kosmologis Einstein.
Teka-teki raksasa
Katalog REFLEX juga akan melayani banyak tujuan bermanfaat lainnya. Dengan itu, para astronom akan dapat lebih memahami proses terperinci yang berkontribusi pada pemanasan gas dalam kelompok ini. Ini juga akan mungkin untuk mempelajari efek lingkungan cluster pada setiap galaksi individu. Selain itu, katalog adalah titik awal yang baik untuk mencari lensa gravitasi raksasa, di mana sebuah cluster bertindak sebagai lensa pembesar raksasa, yang secara efektif memungkinkan pengamatan objek yang paling samar dan paling jauh yang jika tidak lolos deteksi dengan teleskop masa kini.
Tetapi, seperti yang dikatakan Hans B? Hringer: “Mungkin keuntungan terpenting dari katalog ini adalah bahwa sifat-sifat masing-masing kelompok tunggal dapat dibandingkan dengan keseluruhan sampel. Ini adalah tujuan utama dari survei: mengumpulkan potongan-potongan teka-teki raksasa untuk membangun pandangan megah, di mana setiap bagian kemudian mendapatkan makna baru yang lebih komprehensif. ”
Sumber Asli: Siaran Berita ESO
