Ученые взвесить баланс материи в скоплениях галактик

Метод весового количества материи в скоплениях галактик-самые большие объекты в нашей Вселенной-показывает баланс между объемами горячего газа, звезд и других материалов.

Результаты являются первыми, чтобы использовать данные наблюдений для оценки такого баланса, который был разработан 20 лет назад, и даст свежий взгляд на отношения между обычными вещества, которая не испускает света и темной материи, и о том, как наша Вселенная расширяется.

Скопления галактик являются крупнейшие объекты во Вселенной, каждая из которых состоит из около 1000 массивных галактик. Они содержат огромные количества темной материи, вместе с горячим газом и круче «обычной материи», такие как звезды и охладитель газа.

В новом исследовании, опубликованном в Nature связь, международная команда во главе с астрофизиками из Мичиганского университета в США и Университета Бирмингема в Великобритании использовали данные из локального кластера основание обследования (LoCuSS) для измерения связей между тремя основными массы компонентов, которые входят в скопления галактик — темная материя, горячего газа и звезд.

Члены исследовательской группы провел 12 лет, собирая сведения, которые охватывают фактор 10 миллионов длин волн, используя Чандра и XMM-Ньютон спутников, РОСАТ обзоров всего неба, Субару, телескоп, инфракрасный телескоп Соединенного Королевства (UKIRT), Мэйолл telecope, на Сюняев, Зельдович массива, и планка спутника. Используя сложные статистические модели и алгоритмы, построенные д-р Арья Фарахи во время его докторских исследований в Университете штата Мичиган ученые пришли к выводу, что сумма газа и звезд в кластерах, которые они изучали это почти фиксированная часть массы темной материи. Это означает, что как звезды форма, объем горячего газа будет снижаться пропорционально

«Это подтверждает прогнозы преобладающим темно-теории холодного вещества. Все это соответствует наше нынешнее понимание Вселенной,» сказал д-р Фарахи, в настоящее время Макуильямс постдокторант в отделе физики в Университете Карнеги-Меллон.

Доктор Грэм Смит из школы физики и астрономии при Университете Бирмингема и основные следователь LoCuSS, говорит: «определенное количество материала во Вселенной схлопнется в виде скоплений галактик.

«Но как только они сформированы, эти кластеры являются закрытые ящики. Горячий газ имеет ни сложились звезды, или по-прежнему остается газ, но общее количество остается неизменным.»

«Это исследование питается от более десяти лет инвестиций телескоп», — добавляет профессор август Э. Эврар, Университета штата Мичиган. «С помощью этого высококачественного данных, нам удалось охарактеризовать 41 ближайших скоплений галактик и найти особые отношения, особенно анти-коррелированного поведения между массы звезды и массы горячего газа. Это важно, потому что эти два понятия вместе дают нам лучший показатель общей массы системы».

Результаты будут иметь решающее значение для усилий астрономов для измерения свойств Вселенной в целом. За счет лучшего понимания внутреннего физики скоплений галактик, исследователи смогут лучше понять поведение темной энергии и процессы, лежащие в основе расширения Вселенной.

«Скопления галактик неразрывно увлекательное, но во многом еще загадочные объекты», — добавляет д-р Смит. «Разоблачение комплекс астрофизики, регулирующие эти объекты будут открыты многие двери на более глубокое понимание Вселенной. По сути, если мы хотим иметь возможность утверждать, что мы понимаем, как работает Вселенная, мы должны понимать, скопления галактик.»

Сведения такого рода изучены команда будет расти на несколько порядков в течение ближайших десятилетий, благодаря следующего поколения телескопов, таких как крупного синоптического исследовательского телескопа (LSST), который строится сейчас в Чили, и E-Росита, новый рентгеновский спутник. Как начнется наблюдений в начале 2020-х годов.

«Эти измерения закладываете основу для точной науке скоплений галактик», — говорит профессор Алексис Finoguenov, член команды, который базируется в Университете Хельсинки.

сделать разницу: спонсорские возможности