Pazaudētais japāņu kosmosa kuģis dalās ar revolucionāro skatu uz Galaxy grupu

Supermasīva melnā cauruma grafika

Šis attēls parāda, kā supermasīvi melnie caurumi galaktiku kopu centrā varētu sildīt starpgalaktisko gāzi, neļaujot tai atdzist un veidot zvaigznes. Melnais caurums uzpūš ultraskaņas, jonizētas gāzes, ko sauc par plazmu, burbuļus (tumšos laukumus). Burbuļi, kas kosmosā sasniedz desmitiem tūkstošu gaismas gadu, no kopas centra velk gāzi (zilus mākoņus), kas izskaidro optisko attēlu redzamās garās gāzu svītras jeb pavedienus. Ārējos reģionos burbuļi izraisa turbulenci, kas silda gāzi. Karstā gāze izstaro spilgtus rentgena starus, ko atklāj rentgena satelīti. (Attēla kredīts: SLAC Nacionālā paātrinātāja laboratorija)



Tāpat kā konditorejas izstrādājums, kas cenšas panākt pareizo konsistenci saldajā maisījumā, supermasīvs melnais caurums enerģiski maisa gāzi galaktiku kolekcijā, lai zvaigžņu veidošanās būtu minimāla. Jaunais atklājums, ko atklājis nolemtais kosmosa kuģis Hitomi, var palīdzēt atrisināt jautājumu, kāpēc simtiem vai tūkstošiem galaktiku kolekcijās veidojas tik maz zvaigžņu.



Hitomi ar nepieredzēti precīzu mērīja gāzes kustību Persijas galaktikas kopas centrā, pat 50 reizes labāk nekā iepriekšējie instrumenti, sacīja Anglijas Kembridžas universitātes astronomijas profesors Endrjū Fabians. Melnais caurums, maisot gāzi, neļauj materiālam atdzist un veidot jaunas zvaigznes.

Bez šīs sajaukšanās no melnā cauruma “centrālā galaktika būtu daudz gaišāka un tai būtu daudz lielāka zvaigžņu masa,” Fabians pa e -pastu pastāstīja demokratija.eu. Fabians ir Hitomi zinātniskās darba grupas daļas vadītājs, starptautiskā sadarbība, kuru vada Japānas Aerospace Exploration Agency (JAXA). Šī grupa publicēja vienīgās zinātnes rezultātus, ko pabeidza HItomi kosmosa kuģis, pirms tā sadalījās orbītā pagājušā gada aprīlī. [ Attēli: Visuma melnie caurumi ]



'Mēs to jau zinājām supermasīvi melnie caurumi , kas atrodas visu galaktiku kopu centrā un ir desmitiem miljardu reižu masīvākas par sauli, varētu būt nozīmīga loma, lai novērstu gāzes atdzišanu, kaut kādā veidā ievadot tajā enerģiju, ”pētījuma līdzstrādnieks Norberts Verners. Stenfordas universitāte Kalifornijā, kas analizēja Hitomi datus, teikts paziņojumā. 'Tagad mēs labāk saprotam šo mehānismu un redzam, ka ir pietiekami daudz maisīšanas kustības, lai radītu pietiekami daudz siltuma.'

Masīva karote

Galaktiku kopas sastāv no 50 līdz tūkstošiem galaktiku. Karsta gāze, kas sasniedz desmitiem miljonu grādu pēc Fārenheita, veido aptuveni 15 procentus no kopas, liekot tai spoži spīdēt rentgena spektrā. Gāzes izpēte palīdz astronomiem veikt aplēses par to, cik masīva ir kopa, taču šie aprēķini var mainīties atkarībā no tā, cik ātri gāze tiek maisīta - process, kas var ietekmēt arī zvaigžņu dzimšanu.

Citi instrumenti ir pētījuši Perseus kopu, spilgtāko rentgena kopu debesīs un vienu no masīvākajiem. Šie ieskati atklāja milzīgus gāzes burbuļus tūkstošiem gaismas gadu platumā, ko izspļāva supermasīvais melnais caurums kopas centrā.



Pirmo reizi Hitomi spēja saistīt gāzes kustību ar burbuļiem. Kad tie paceļas no melnā cauruma, burbuļi velk gāzi no kopas centra, to maisot un sasildot. Tā kā gāze nevar atdzist, tā nespēj veidot jaunas zvaigznes. (Redzamās gaismas attēli atklāj aukstākas gāzes svītras, kas izvilktas no galaktikas centra).

'Lai gan šīs kustības silda gāzi Perseus kopas centrā, to ātrums ir tikai aptuveni 160 jūdzes sekundē, kas ir pārsteidzoši lēns, ņemot vērā to, cik traucēts reģions izskatās rentgena attēlos,' Hitomi līdzdirektors pētnieks Rodžers Blandfords, Stenfordas universitātes fizikas profesors un astrofizikas un daļiņu fizikas profesors Enerģētikas departamenta SLAC Nacionālajā paātrinātāja laboratorijā.

Lai gan izpratne par to, kā gāze pārvietojas, var ietekmēt kopas masas aplēses, Blandfords sacīja, ka jaunie mērījumi nav izraisījuši būtiskas izmaiņas iepriekšējos masas aprēķinos.



Diemžēl Hitomi spēja izpētīt Perseusa kopu tikai neilgi pirms satelīta pazušanas.

Kosmosa kuģa kļūmes dēļ: 'Mēs nevaram veikt šos mērījumus citās kopās un galaktikās un tādējādi labāk saprast, kā darbojas atgriezeniskās saites process,' sacīja Fabians.

Pētījums kopā ar tam pievienoto perspektīvu tika publicēts žurnālā tiešsaistē šodien (6. jūlijā) Daba .

Kombinēts (fonā) Čandras rentgena attēla attēls Perseus kopas kodolā ar Hitomi

Kombinēts Perseus kopas kodola (fona) Chandra rentgena attēla attēls ar Hitomi rentgena attēlu, kas iezīmēts dzeltenā krāsā. Rentgena spektrā kreisajā pusē redzams hēlijam līdzīgs dzelzs un labajā pusē ūdeņradim līdzīgs dzelzs ar šaurām līnijām, kas kartē karstās gāzes ātrumu.(Attēla kredīts: Hitomi Collaboration / JAXA, NASA, ESA, SRON, CSA)

'Jauna nodaļa'

Uzsākta 2016. gada februārī Saskaņā ar JAXA, Hitomi nēsāja rentgena detektoru, kas bija paredzēts, lai pamanītu 10 līdz 100 reizes vājākus objektus nekā tie, kas bija redzami iepriekšējiem kosmosa kuģiem. Zondējot augstas enerģijas objektus, piemēram, melnos caurumus, galaktiku kopas un supernovas paliekas no kosmosa, Hitomi varēja novērot rentgena un gamma staru viļņu garumos kas nevar izkļūt caur Zemes atmosfēru.

Bet pēc nedaudz vairāk nekā mēneša kosmosā notikušās kļūmes rezultātā Hitomi mežonīgi izgriezās no kontroles. Ātrgaitas rotācija izraisīja vairāku satelīta gabalu atdalīšanos, neatgriezeniski atspējojot kosmosa kuģi. Tika atklāti 11 fragmenti, kas lidoja caur kosmosu. Līdz aprīļa beigām JAXA izbeidza centienus atjaunot savienojumu ar kosmosa kuģi, krietni pirms trīs gadu ilgās misijas beigām.

Neskatoties uz agrīno iznīcināšanu, Hitomi izdevās veikt nozīmīgu zinātni. Pirmajā nedēļā pēc palaišanas kosmosa kuģis trīs dienas pavadīja, vērojot Perseus kopu, kopumā veicot četrus novērojumus. Hitomi sāka liktenīgās pozīcijas izmaiņas, pirms kuģis bija pabeidzis visus pētījumus, ko pētnieki bija iecerējuši.

'Galu galā tas būtu kartējis lielu daļu kopas mēneša vai ilgākā laikā un daudz ilgāk daudzās citās kopās,' sacīja Fabians.

Viņš pastāstīja demokratija.eu, ka kalibrēšanas nolūkos tika novēroti tikai daži citi avoti, un tie būtu “zinātniski daudz mazāk interesanti”.

'Spēja izmērīt gāzes kustības ir liels progress, lai izprastu galaktiku kopu dinamisko uzvedību un tās saistību ar kosmisko evolūciju,' pētījuma līdzautore Irina Žuravļeva no Kavli daļiņu astrofizikas un kosmoloģijas institūta teica SLAC paziņojumā. Nacionālā paātrinātāja laboratorija. 'Lai gan Hitomi misija pēc ļoti īsa laika beidzās traģiski, ir godīgi teikt, ka tā ir atklājusi jaunu nodaļu rentgena astronomijā.'

Sekojiet Nolai Teilorei Redai Twitter @NolaTRedd vai Google+ . Sekojiet mums vietnē @Spacedotcom , Facebook vai Google+ . Sākotnēji publicēts demokratija.eu.