Syvä, laaja kenttänäkymä Neitsytjoukkoon, jossa näkyy hajanainen galaksiverkko. Kuvan luotto: Chris Mihos et al. Klikkaa suurentaaksesi.
Case Western Reserve -yliopiston tähtitieteilijät ovat ottaneet kaikkien aikojen syvimmän laajakuvaisen kuvan läheisestä Virgo-galaksijoukosta, paljastaen ensimmäistä kertaa suoraan laajan, monimutkaisen 'klusterinsisäisen tähtivalon' verkon, joka on lähes 1000 kertaa himmeämpi kuin tumma yötaivas. galaksien välinen tila klusterin sisällä. Tämän äärimmäisen himmeän tähtivalon muodostavat virrat, täytteet ja kotelot on tehty galakseista repeytyneistä tähdistä, kun ne törmäävät toisiinsa joukon sisällä, ja ne toimivat eräänlaisena 'arkeologisena tallenteena' klusterin galaksien väkivaltaisesta elämästä.
Virgo-kuva tallennettiin Casen hiljattain kunnostetulla 24 tuuman Burrell Schmidt -teleskoopilla, joka rakennettiin 1930-luvulla ja sijaitsee Kitt Peakin kansallisessa observatoriossa Arizonassa. 14 pimeän kuuttoman yön aikana tutkijat ottivat yli 70 kuvaa Neitsytklusterista ja käyttivät sitten edistyneitä kuvankäsittelytekniikoita yhdistääkseen yksittäiset kuvat yhdeksi kuvaksi, joka pystyi näyttämään heikkoa klusterin sisäistä valoa.
'Kun näimme kuvassa kaiken tämän hyvin heikon tähtivalon, ensimmäinen reaktioni oli WOW!', projektin johtaja Chris Mihos sanoi. 'Sitten aloin olla huolissani kaikesta siitä, mitä olisimme voineet tehdä väärin.' Monet tehosteet, kuten lähellä olevien tähtien hajavalo, observatorion instrumenteista ja jopa yötaivaan vaihtuvasta kirkkaudesta, voivat kaikki saastuttaa kuvan ja johtaa epätarkkoihin tuloksiin. 'Mutta kun korjasimme jokaisen näistä epäpuhtauksista, heikko tähtivalo ei vain hävinnyt, vaan se tuli vieläkin ilmeisemmäksi. Silloin tiesimme, että meillä on jotain suurta.'
Uusi kuva antaa dramaattisia todisteita galaksijoukkojen väkivaltaisesta elämästä ja kuolemasta. Kosmisen ajan kuluessa keskinäisen painovoimansa vetämät galaksit kiertävät joukossa, murtautuen muihin galakseihin, purkautuvat gravitaatiovoimien toimesta ja jopa kannibalisoituvat joukon sydämessä olevien massiivisten galaksien toimesta. Näiden kohtaamisten voima kirjaimellisesti repeää monia galakseja erilleen jättäen jälkeensä tähtijoukoon aaveilevia aavemaisia tähtivirtoja, mikä on heikko kunnianosoitus tähtijoukkojen elämän väkivallalle.
'Olemme pitkään epäillyt tietokonesimulaatioiden perusteella, että tämän klusterin sisäisen tähtivaloverkon pitäisi olla siellä', sanoo Casen tähtitieteen apulaisprofessori Mihos, 'mutta sen kartoittaminen on ollut erittäin vaikeaa, koska se on niin heikko.' Mihos ja jatko-opiskelijat Craig Rudick (Case) ja Cameron McBride (Pittsburghin yliopisto ja entinen Case-opiskelija) ovat kehittäneet tietokonesimulaatioita, jotka seuraavat galaksiklusterien kehittymistä ajan myötä tutkiakseen tarkasti, kuinka tämä tähtijoukon sisäinen tähtivalo syntyy.
'Kaukoputken tietojen avulla näemme, miltä klusteri näyttää nykyään', Mihos selittää. 'Mutta tietokonesimulaatioiden avulla voimme seurata klusterin kehittymistä yli 10 miljardin vuoden ajan. Vertaamalla simulaatiota todellisiin piirteisiin, joita nyt näemme Neitsyessä, voimme oppia kuinka klusteri muodostui ja mitä tapahtui sen monille galakseille. Esimerkiksi se tosiasia, että klusterin sisäinen valo Neitsyessä on niin monimutkainen ja epäsäännöllinen, antaa uskottavuutta 'hierarkkisen kokoonpanon' teorialle, jossa klusterit kasvavat satunnaisesti galaksiryhmien putoaessa klusteriin sen sijaan, että galaksit lisääntyvät tasaisesti ja hitaasti. yksi kerrallaan.
Vähäisen klusterin sisäisen valon havaitsemiseksi tarvittiin päivityksiä Casen Burrell Schmidt -teleskooppiin, joka oli alun perin osa alkuperäistä Warner and Swaseyn observatoriota Clevelandissa, kunnes se muutti Kitt Peakiin vuonna 1979. Parannuksiin sisältyi uuden kamerajärjestelmän asentaminen ja päivitykset teleskooppi tehdäkseen siitä rakenteellisesti vakaamman ja vähentääkseen ei-toivottua hajavaloa.
'Se on kuin 'The Little Engine that Could'', sanoo kaukoputken kunnostusta ohjannut Casen tähtitieteilijä Paul Harding. 'Se on vuoren pienin teleskooppi, mutta näiden päivitysten ansiosta se pystyy tekemään melko uskomattomia tieteitä.' Teleskoopin laaja näkökenttä – tarpeeksi mahtumaan kolmeen täysikuuhun – osoittautui hankkeen kannalta ratkaisevan tärkeäksi, minkä ansiosta ryhmä pystyi kartoittaa klusterin sisäistä valoa paljon suuremmalle osalle Neitsyt-klusteria kuin olisi mahdollista käytettäessä suurempia teleskooppeja niiden kanssa. paljon pienempiä näkökenttiä.
Neitsyt-galaksijoukko – joka on nimetty siksi, että se esiintyy Neitsyen tähdistössä – on maapalloa lähin galaksijoukko, joka sijaitsee noin 50 miljoonan valovuoden etäisyydellä. Joukko sisältää yli 2000 galaksia, joista kirkkain voidaan nähdä pienen kaukoputken avulla.
Tapauksen löydökset on raportoitu julkaisussa 'Diffuse Light in the Virgo Cluster', joka julkaistaan The Astrophysical Journal Lettersin 20. syyskuuta ilmestyvässä numerossa. Mihosin ryhmän tutkijoihin kuuluivat Casen tähtitieteilijät Heather Morrison ja Paul Harding sekä John Feldmeier, National Science Foundationin stipendiaatti National Optical Astronomy Observatoryssa Tucsonissa, Arizissa (ja entinen Case).
Neitsytjoukon laajakuvakuva sekä galaksien ja galaksiklustereiden tietokonesimulaatioita koskevat elokuvat löytyvät osoitteesta http://astroweb.case.edu/hos/Virgo.
Alkuperäinen lähde: Case Western Universityn uutistiedote