XMM-Newton - pohled na vzdálený vesmír

Na rozdíl od písku na pláži není hmota vesmíru rozložena rovnoměrně. Místo toho se shlukuje do galaxí, které obvykle nacházíme ve větších seskupeních - kupách galaxií. Tyto kupy se táhnou jako korálky vesmírem a strukturu velmi podobnou pavučině. AStronomům studujícím tyto struktury chyběl nástroj pro zkoumání velmi vzdáleného vesmíru.

Díky vynikající citlivosti zobrazuje XMM-Newton při tříhodinové expozici vesmír jaký byl, když byl vpřibližně poloviční. Marguerite Pierre a jeho Evropský a Chilský tým využili této schopnosti ke studiu rozložení vzdálených kup galaxií.

Tato práce znamená nové období výzkumu vzdáleného vesmíru. Optická identifikace kup zobrazuje pouze jednotlivé galaxie. Rentgenové záření nám ukazuje i plyn mezi členy kup. Tento plun tvoří většinu hmoty v kupách galaxií. Tento stav lze přirovnat k pohledu na město v noci - vidíme pouze rozsvícená světla. Teprve za denního světla uvidíme celé budovy.

Pátrání po členech galaktických kup je dlouhodobý, několikakrokový proces, který využívá několika vysoce kvalitních přístrojů. XMM-Newton jsme již zmínili. K získání optický snímků oblastí zkoumaných XMM-Newton využíval tým kanadsko-fransouzko.hawaiský čtyřmetrový teleskop (CFHT) na Mauna Kea. Detailní snímky poté získává jeden z nejvěších současných dalekohledů - ESO VLT.

Na počátku je snímek pořízený XMM-Newton. Ten je zkoumán upraveným programem, který vyhledává velmi jasné (v rentgenovém oboru) oblasti - ty moho označovat rozsáhlé struktury - představují pouze 10% rentgenových zdrojů - ostatní zdoje jsou převážne vzdálená aktivní jádra galaxií.

Po identifikaci kupy galaxií převede program oblast na mapu zobrazující intenzitu rentgenového záření a "přiloží" ji na optický snímek CFHT. Tímto způsbem lze jednoduše zjistit, zda jsou rentgenové zdroje aktivní i v optickém oboru. VLT poté získá snímky těchto oblastí a dojde k identifikaci jednotlivých galaxií v kupě a určení jejich rudého posuvu. Tak zjistíme vzdálenost kupy galaxií.

Tímto způsobem zkoumá Pierre a jeho kolegové prostorové rozložení kup galaxí. Kupy galaxií jsou největší známé zahuštění hmoty a XMM-Newton je velmi dobrý v jejich vyhledávání.

Přestože výzkum stále pokračuje, první výsledky potvrzují doměnku, že počet kup před 7 miliardami let se liší od současného stavu. Tyto výsledky odpovídají stále se rozpínajícímu modelu vesmíru - v tom případě dochází k neustálému vzdalování jednotlivých kup galaxií.

Je možné, že výsledky tohoto výzkumu určí zda se rozpínání vesmíru zrychluje (jak ukazují některá nová pozorování), nebo se snižuje (tradiční předpoklad).

Zdroj: ESA