Pressemeddelelse

På storvildtjagt efter galaksehobe

Den mørke side af Universet afslører sin vigtige tredje dimension med hjælp fra ESO teleskoper

15. december 2015

En international gruppe astronomer er i gang med en omfangsrig storvildtjagt efter de største gravitationelt bundne strukturer i Universet - galaksehobene. De får hjælp af ESOs teleskoper til at give en ekstra tredje dimension i jagten. Observationer med VLT og NTT supplerer andre fra andre observatorier Jorden rundt og i rummet, som en del af XXL Kortlægningen - en af de største eftersøgninger efter galaksehobe.

Galaksehobe er store samlinger af galakser, og de indeholder enorme reservoirer af varme gasarter. Temperaturerne er så høje, at gasserne udsende röntgenstråler. Hobene er nyttige for astronomerne, fordi deres dannelse menes at være påvirket af Universets kendte ukendte bestanddele:  det mørke stof og den mørke energi. Studier af deres egenskaber på forskellige stadier i Universets udvikling kan kaste lys på noget af det, vi dårligt forstår ved Universets mørke side.

Forskerholdet, som består af over 100 astronomer fra hele Verden, startede jagten på de kosmiske monstre i 2011. Selvom den energirige röntgenstråling, som afslører deres skjulesteder, absorberes af Jordens atmosfære, kan den spores med röntgenobservatorier i rummet. Observationer fra ESAs XMM-Newton kortlægning blev kombineret med observationer fra ESO og fra andre observatorier. Resultatet er en enorm og stadigt voksende datamængde, som dels omfatter den længste observationsserie, som XMM-Newton har været anvendt til, og dels dækker store dele af det elektromagnetiske spektrum[1]. Tilsammen kaldes datamængden for XXL survey eller - kortlægningen.

"Hovedformålet med XXL kortlægningen er at få identificeret en veldefineret gruppe på omkring 500 galaksehobe ud til en afstand, hvor Universet var halvt så gammelt som det er idag," forklarer XLLs forskningsleder Marguerite Pierre fra CEA, Saclay, Frankrig.

XMM-Newton teleskopet kortlagde to områder på himlen, og hvert af dem var hundrede gange større end hvad fuldmånen fylder. Formålet var at opdage et stort antal hidtil ukendte galaksehobe. Nu har XXL forskerholdet offentliggjort deres fund i en række videnskabelige artikler, hvor de 100 klareste hobe præsenteres[2].

Instrumentet EFOSC2 som er installeret på New Technology Telescope (NTT), og FORS instrumentet på ESOs Very Large Telescope (VLT), er også blevet brugt til omhyggeligt at analysere det lys, som kommer fra galakserne i disse galaksehobe. Det gav en helt afgørende mulighed for at måle de præcise afstande til hobene, og det har dermed givet det tredimensionelle billede af kosmos, som er nødvendigt for at måle med stor nøjagtighed på mørkt stof og mørk energi[3].

XXL kortlægningen forventes at give mange spændende og uventede resultater. Allerede med en femtedel af de indsamlede data til rådighed, er der dukket overraskende og vigtige fund op.

En af artiklerne fortæller, at der er opdaget fem nye superhobe - altså hobe af galaksehobe, ud over blandt andet den, vi selv tilhører; Laniakea Superhoben.

En anden rapport fortæller om observationer af een bestemt galaksehob, med det lette og uformelle navn XLSSC-116. Den befinder sig godt seks milliarder lysår borte[4]. Her har instrumentet MUSE på VLT fundet en usædvanlig klar og diffus lyskilde.

"Det er første gang, vi har været i stand til at studere det diffuse lys i en fjern galaksehob i detaljer, og det viser, hvor værdiful MUSE er til den slags vigtige undersøgelser," forklarer medforfatteren Cristoph Adami fra Laboratoire d'Astrophysique, Marseille, Frankring.

Forskerholdet har også brugt de nye data til at bekræfte en ide om, at galaksehobene i fortiden er miniudgaver af de hobe, vi ser idag. Det er en vigtig konstatering for at kunne forstå hobenes udvikling i løbet af Universets livsløb.

Blot det bare at tælle galaksehobe i datamængden fra XXL har bekræftet et underligt resultat fra tidligere. Der er færre fjerne hobe, end man forventer, hvis man bruger de resultater, som er indhøstet med ESAs Planck teleskop. Årsagen til denne modstrid er ukendt, men forskerholdet her håber at kunne opklare denne kosmologiske gåde, når alle data er til rådighed i 2017.

Disse fire vigtige resultater er blot en forsmag på, hvad der kommer ud af det store kortlægningsarbejde vedrørende de tungeste objekter i Universet.

Noter

[1] I XXL kortlægningen er der kombineret arkivdata og nye observationer af galaksehobe. Alt i alt dækkes bølgelængdeområdet fra 1/10000 mikrometer (det er röntgen, observeret med XMM) til mere end 1 meter  (observeret med Giant Metrewave Radio Telescope [GMRT]). Laveste frekvens er 240 MHz.

[2] De galaksehobe, som beskrives i de tretten artikler, har rødforskydninger imellem z = 0,05 og z = 1,05. Det svarer til fra Universet var imellem 13 og 5,7 milliarder år gammelt..

[3] Det er nødvendigt for resultaterne at kende den præcise afstand til galaksehobene. Omtrentlige afstande kan måles ved at analysere galaksernes farver ved forskellige bølgelængder - den teknik, som kaldes fotometriske rødforskydninger. Her var der brug for de mere nøjagtige spektroskopiske rødforskydninger. De oplysninger er hentet fra arkivdata i kortlægningsprogrammerne VIMOS Public Extragalactic Redshift Survey (VIPERS), the VIMOS-VLT Deep Survey (VVDS) og GAMA survey.

[4] Denne galaksehob har en rødforskydning på z = 0,543.

Mere information

En beskrivelse af kortlængingsprogrammet og nogle af de første videnskabelige resultater bliver præsenteret i en række artikler i tidsskriftet Astronomy & Astrophysics den 15. december 2015.

 

Her er en liste over alle medlemmer af XXL holdet.

XXL er et internationalt projekt, som er centreret omkring et "XMM Very Large Programme", hvor der søges efter punktkilder i to felter på 25 kvadratgrader til en dybde af ~5 x 10^-15 erg cm^-2 s^-1 i [0.5-2] keV-båndet. XXLs website er http://irfu.cea.fr/xxl. Informationerne indenfor forskellige bølgelængdeområder, og opfølgende spektroskopiske studier findes fra en række kortlægningsprogrammer, som er listet op på hjemmesiden http://xxlmultiwave.pbworks.com/.

ESO er den fremmeste fællesnationale astronomiorganisation i Europa, og verdens langt mest produktive jordbaserede astronomiske observatorium. 16 lande er med i ESO: Belgien, Brazilien, Danmark, Finland, Frankrig, Italien, Nederlandene, Polen, Portugal, Spanien, Sverige, Schweiz, Storbritannien, Tjekkiet, Tyskland og Østrig, og desuden værtsnationen Chile. ESO har et ambitiøst program, som gør det muligt for astronomer at gøre vigtige videnskabelige opdagelser. Programmet har focus på design, konstruktion og drift af stærke jordbaserede observatorier. Desuden har ESO en ledende rolle i formidling og organisering af samarbejde omkring astronomisk forskning. ESO driver tre enestående observatorier i verdensklasse i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. På Paranal driver ESO VLT, Very Large Telescope, som er verdens mest avancerede observatorium for synligt lys, samt to oversigtsteleskoper. VISTA, som observerer i infrarødt, er verdens største oversigtsteleskop, og VLT Survey Teleskopet er det største teleskop bygget til at overvåge himlen i synligt lys. ESO er en af de største partnere i ALMA, som er det største eksisterende astronomiprojekt. For tiden bygges E-ELT, et 39 m optisk og nærinfrarødt teleskop på Cerro Armazones, tæt ved Paranal. Det bliver "verdens største himmeløje".

Links

• XXL Survey
• De videnskabelige artikler

Kontakter

Marguerite Pierre
CEA
Saclay, France
E-mail: marguerite.pierre@cea.fr

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
E-mail: rhook@eso.org

Ole J. Knudsen (Pressekontakt Danmark)
ESOs formidlingsnetværk og Aarhus Space Centre, Aarhus Universitet
Aarhus, Danmark
Tel: +45 8715 5597
E-mail: eson-denmark@eso.org

Connect with ESO on social media

Dette er en oversættelse af ESO pressemeddelelse eso1548 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.