Представлены результаты первого полномасштабного анализа рентгеновского излучения скопления галактик

В центре этого изображения, полученного телескопом «Хаббл», располагается радиогалактика PKS 0745-191, в честь которой и названо скопление (иллюстрация с сайта Nasa.Gov).

С 11 по 14 мая 2007 года телескоп передал пять изображений разных участков скопления. Обработав полученные данные, авторы вычислили температуру и плотность газа, на основании чего можно сделать некоторые выводы о давлении газа и общей массе заключенного в скоплении вещества. Наиболее горячий и плотный газ, как выяснилось, располагается ближе к центру скопления и находится в состоянии относительного равновесия, в то время как на окраинах температура и плотность газа понижаются, и здесь же наблюдается смещение вещества в направлении центра. «Очевидно, что процесс формирования скопления продолжается», — отметил один из авторов работы Энди Фабиан (Andy Fabian) из Кембриджского института астрономии.

Радиус той области, в которой — условно — структура скопления имеет устоявшийся вид, называют вириальным радиусом (см. теорему вириала). На практике для определения этого параметра вычисляют среднюю плотность вещества и устанавливают некоторый минимальный коэффициент превышения (в данной работе использовалось общепринятое значение коэффициента — 200) величины критической плотности для сферы, ограниченной вириальным радиусом — r₂₀₀. В рассматриваемом случае r₂₀₀ ≈ 1,7 Мпк (5,55 млн световых лет).

Уникальность исследования, по словам авторов, состоит в том, что измерения проводились не только в центральной области скопления, но и далеко за пределами вириального радиуса, на расстоянии около 1,5r₂₀₀. Пик температуры газа (91 млн °C), по данным анализа, приходится на участок, удаленный на 1,1 млн световых лет от центра PKS 0745-191; затем температура медленно убывает с увеличением расстояния, достигая 25 млн °C на дистанции, превышающей 5,6 млн световых лет.

При проведения такого рода измерений необходимо максимально тщательно продумывать способы снижения влияния фонового излучения и шумов самого детектора. Космический аппарат Astro-E2 оборудован современными сцинтилляционными детекторами на основе кристаллов силиката гадолиния Gd₂SiO₅(Ce) и pin-диодов; для организации активной защиты применяются кристаллы германата висмута Bi₄Ge₃O₁₂ (см. подробное описание здесь). Astro-E2 также находится под естественной защитой магнитного поля Земли: высота его орбиты сравнительно невелика. «Надеюсь, с помощью Astro-E2 нам удастся провести наблюдение приграничных областей других скоплений и составить представление о том, как эволюционируют эти гигантские структуры», — делится планами на будущее руководитель научной группы Мэтт Джордж (Matt George) из Калифорнийского университета в Беркли.

Отчет исследователей опубликован в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society; полный текст статьи можно скачать с сайта arXiv.

Подготовлено по материалам НАСА.

Оригинал статьи находится на сайте Компьюлента