Một nhóm các nhà thiên văn học quốc tế đã lập bản đồ mật độ và nhiệt độ của khí phát ra tia X ở vùng ngoại ô của cụm thiên hà xa xôi. Các kết quả thu được với kính thiên văn tia X quay quanh Nhật Bản Suzaku, cho tầm nhìn tia X hoàn chỉnh đầu tiên của cụm thiên hà và cung cấp cái nhìn sâu sắc về cách các cụm như vậy kết hợp với nhau.
Những quan sát Suzaku này rất thú vị bởi vì cuối cùng chúng ta cũng có thể thấy những cấu trúc này, những vật thể bị ràng buộc lớn nhất trong vũ trụ, thậm chí còn phát triển lớn hơn như thế nào, Matt George, tác giả chính của nghiên cứu tại Đại học California, Berkeley cho biết.
Nhóm nghiên cứu đã huấn luyện các kính viễn vọng tia X Suzaku từ trên cụm thiên hà khổng lồ PKS 0745-191, nằm cách xa 1,3 tỷ năm ánh sáng ở chòm sao Puppis phía nam. Trong khoảng thời gian từ ngày 11 đến ngày 14 tháng 5 năm 2007, Suzaku đã thu được năm hình ảnh của khí triệu độ thấm vào cụm.
Hình ảnh tia X của cụm sao đã giúp các nhà thiên văn đo nhiệt độ và mật độ của khí. Chúng cung cấp manh mối về áp suất khí và tổng khối lượng cụm. Khí nóng nhất, đậm đặc nhất nằm gần trung tâm cụm, trong khi nhiệt độ và mật độ khí giảm dần ra khỏi trung tâm.
Các nhà thiên văn học tin rằng khí ở phần bên trong của cụm thiên hà đã lắng xuống trạng thái thư giãn có trật tự ở trạng thái cân bằng với trọng lực của cụm. Nhưng ở các khu vực bên ngoài, nơi các thiên hà bắt đầu lao xuống hàng tỷ năm về phía trung tâm cụm, khí vẫn ở trong tình trạng rối loạn vì nó vẫn rơi vào bên trong.
Các cụm sao là những vật thể to lớn, thoải mái nhất trong vũ trụ và chúng đang tiếp tục hình thành bây giờ, thành viên nhóm nghiên cứu Andy Fabian tại Viện Thiên văn học Cambridge ở Anh cho biết.
Lần đầu tiên, nghiên cứu này cho thấy sự phát xạ tia X và mật độ khí và nhiệt độ ra khu vực nơi khí bị rối loạn, và nơi cụm tiếp tục lắp ráp.
Fabian cho chúng ta cái nhìn tia X hoàn chỉnh đầu tiên về một cụm thiên hà, Fabian nói.
Trong PKS 0745-191, nhiệt độ khí đạt cực đại ở mức 164 triệu độ F (91 triệu C), cách trung tâm cụm cụm khoảng 1,1 triệu năm ánh sáng. Nhiệt độ giảm nhẹ theo khoảng cách, giảm xuống 45 triệu F (25 triệu C) hơn 5,6 triệu năm ánh sáng từ trung tâm.
Để đo chính xác phát xạ tia X ở cạnh cụm Cụm đòi hỏi các máy dò có nhiễu nền cực thấp. Suzaku có các máy dò tia X tiên tiến, và nó nằm trong quỹ đạo ở độ cao thấp gần từ trường Trái đất, bảo vệ đài quan sát khỏi các hạt năng lượng từ mặt trời và xa hơn nữa.
George Với nhiều quan sát Suzaku hơn ở vùng ngoại ô của các cụm thiên hà khác, chúng tôi sẽ có được một bức tranh tốt hơn về cách các cấu trúc khổng lồ này phát triển, ông George nói thêm.
Suzaku (tiếng Nhật cho chim đỏ của miền nam Hồi) được ra mắt vào ngày 10 tháng 7 năm 2005. Đài thiên văn được phát triển tại Viện Khoa học Vũ trụ và Vũ trụ Nhật Bản (ISAS), một phần của Cơ quan Thám hiểm Hàng không Vũ trụ Nhật Bản (JAXA), phối hợp với NASA và các tổ chức khác của Nhật Bản và Hoa Kỳ.
Kết quả được công bố trong phiên bản ngày 11 tháng 5 của Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia.
Nguồn: NASA
