Plancki satelliit leidis galaktikate superparve

Juhan Liivamägi | 22.09.2010

Euroopa kosmoseagentuuri (ESA) kosmilist mikrolainelist taustkiirgust (CMB) mõõtva satelliidi Planck ning röntgenteleskoobi XMM-Newton vaatlused kinnitasid, et Sunjajev-Zeldovitši (SZ) efektist põhjustatud taustkiirguse fluktuatsioonid võimaldavad leida galaktikaparvi. Uurimistöösse andsid olulise panuse ka Tartu Observatooriumi teadlased koostöös Tuorla Observatooriumiga.

SZ efekt on oma olemuselt pöörd-Comptoni efekt, mille korral CMB footonid hajuvad galaktikaparvedes asuva gaasi vabadelt elektronidelt, kusjuures elektronide energia on palju kõrgem kui taustkiirguse footonitel. Kuuma gaasiga interakteerunud CMB footonid saavad lisaenergiat ning Plancki instrumendid, mis on projekteeritud mõõtma kiirgust kindlatel sagedustel, näevad seda kui intensiivsuse langust madalama ja tõusu kõrgema energiaga kanalitel. Efekti on vaadeldud mitmete varem teadaolevate parvede juures.

Galaktikaparve SZ efekti iseloomulik signaal: alla 217 GHz sagedusega footonite hulk on kahanenud ja üle selle kasvanud (Abelli parv 2319). Pilt: ESA/ LFI & HFI Consortia

Plancki instrumentidel pole siiski piisavat ruumilist lahutust kandidaatobjektide põhjalikumaks uurimiseks ning eriti uute leidude korral, mis asuvad suurtel kaugustel, on selleks vajalikud vaatlused teistes lainealades. Galaktikaparvi on otstarbekas vaadelda röntgenkiirguse abil, sest seda kiirgab suurel hulgal seesama parvesisene kuum gaas. Antud juhul ei leidunud SZ signaalile vastet olemasolevates röntgenallikate kataloogides ning leiu kinnitamiseks tehti järelvaatlused ESA röntgenteleskoobi XMM-Newton abil. XMM-Newtoni vaatlustulemused näitasid, et tegemist on mitte ainult ühe, vaid vähemalt kolme massiivse samasse superparve kuuluva galaktikaparvega. See on esimene kord, kui galaktikate superparv on leitud CMB-st ilma teistel vaatlustel põhinevate eelnevate andmeteta.

Plancki vaadeldud SZ efekt on tekkinud galaktikaparvedes ning võib-olla ka parvedevahelistes filamentaarsetes struktuurides. Taoline informatsioon aitab uurida galaktikatevahelise gaasi jaotust väga suurtes mastaapides, mis on oluline, sest gaas omakorda järgib tumeda aine paiknemist.