Un team internazionale di astronomi ha mappato la densità e la temperatura del gas che emette raggi X nella periferia di un lontano ammasso di galassie. I risultati, ottenuti con il telescopio a raggi X giapponese in orbita Suzaku, forniscono la prima visione a raggi X completa di un ammasso di galassie e forniscono informazioni su come tali ammassi si uniscono.
"Queste osservazioni di Suzaku sono entusiasmanti perché possiamo finalmente vedere come queste strutture, i più grandi oggetti rilegati nell'universo, diventino ancora più imponenti", ha affermato Matt George, autore principale dello studio presso l'Università della California, Berkeley.
Il team ha addestrato i telescopi a raggi X di Suzaku sul massiccio ammasso di galassie PKS 0745-191, che si trova a 1,3 miliardi di anni luce di distanza nella costellazione meridionale di Puppis. Tra l'11 e il 14 maggio 2007, Suzaku ha acquisito cinque immagini del gas a milioni di gradi che permea il cluster.
Le immagini a raggi X del cluster hanno aiutato gli astronomi a misurare la temperatura e la densità del gas. Questi forniscono indizi sulla pressione del gas e sulla massa totale del cluster. Il gas più caldo e denso si trova vicino al centro del cluster, mentre la temperatura e la densità del gas diminuiscono costantemente lontano dal centro.
Gli astronomi credono che il gas nella parte interna di un ammasso di galassie si sia stabilizzato in uno stato "rilassato" ordinato in equilibrio con la gravità dell'ammasso. Ma nelle regioni esterne, dove le galassie iniziano per la prima volta un tuffo di miliardi di anni verso il centro del cluster, il gas rimane in uno stato disordinato perché sta ancora cadendo verso l'interno.
"I cluster sono gli oggetti più massicci e rilassati dell'universo e continuano a formarsi ora", ha dichiarato il membro del team Andy Fabian presso il Cambridge Institute of Astronomy nel Regno Unito.
Per la prima volta, questo studio mostra l'emissione di raggi X, la densità e la temperatura del gas nella regione in cui il gas è disordinato e in cui il cluster continua a riunirsi.
"Ci dà la prima visione a raggi X completa di un gruppo di galassie", ha detto Fabian.
In PKS 0745-191, la temperatura del gas raggiunge un picco di 164 milioni di gradi Fahrenheit (91 milioni di C) a circa 1,1 milioni di anni luce dal centro del cluster. La temperatura diminuisce uniformemente con la distanza, scendendo a 45 milioni di F (25 milioni di C) a più di 5,6 milioni di anni luce dal centro.
Per misurare con precisione l'emissione di raggi X sul bordo del cluster sono necessari rilevatori con rumore di fondo eccezionalmente basso. Suzaku ha avanzati rivelatori di raggi X e giace in un'orbita a bassa quota vicino al campo magnetico terrestre, che protegge l'osservatorio dalle particelle energetiche del sole e oltre.
"Con ulteriori osservazioni di Suzaku nella periferia di altri ammassi di galassie, avremo un quadro migliore di come si evolvono queste enormi strutture", ha aggiunto George.
Suzaku (giapponese per "uccello rosso del sud") è stato lanciato il 10 luglio 2005. L'osservatorio è stato sviluppato presso il Japanese Institute of Space and Astronautical Science (ISAS), che fa parte della Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), in collaborazione con la NASA e altre istituzioni giapponesi e statunitensi.
I risultati sono stati pubblicati nell'edizione dell'11 maggio del Avvisi mensili della Royal Astronomical Society.
Fonte: NASA
