Lehdistötiedote
XXL jahtaa galaksijoukkoja
ESO:n teleskooppien havainnot tarjoavat ratkaisevan kolmannen ulottuvuuden maailmankaikkeuden pimeää puolta luodattaessa
15. joulukuuta 2015
ESO:n teleskoopit ovat lahjoittaneet kansainväliselle tähtitieteilijäryhmälle kolmannen ulottuvuuden jättikokoisessa galaksijoukkojen, maailmankaikkeuden suurimpien painovoiman koossa pitämien rakenteiden jahdissa. VLT- ja NTT-teleskooppien havainnot täydentävät maailman muilta observatorioilta ja avaruusteleskoopeilta tullutta aineistoa osana XXL-kartoitusta, joka on yksi kaikkien aikojen suurimpia galaksijoukkoetsintöjä.
Galaksijoukot ovat galaksien massiivisia kokoontumisia, joissa on suunnattomia määriä kuumaa kaasua. Lämpötilat ovat niin korkeita, että kaasussa syntyy röntgensäteilyä. Nämä rakenteet ovat tähtitieteilijöille hyödyllisiä, sillä maailmankaikkeuden kuuluisien outojen rakenneosasten, pimeän aineen ja pimeän energian, ajatellaan osallistuvan niiden koostamiseen. Tutkimalla galaksijoukkojen ominaisuuksia maailmankaikkeuden historian eri vaiheissa, voidaan niistä saada vihjeitä maailmankaikkeuden huonosti tunnetusta pimeästä puolesta.
Yli sadasta eri puolilla maailmaa toimivasta tähtitieteilijästä koostuva tutkimusryhmä aloitti kosmisten jättiläisten etsinnän vuonna 2011. Vaikka niiden sijainnin paljastava suurienergiainen röntgensäteily absorboituu Maan ilmakehään, voidaan se havaita avaruudessa toimivilla röntgenobservatorioilla. He yhdistivät siten ESA:n XMM-Newton -kartoituksen, joka on suurin tälle kiertoradalla olevalle teleskoopille milloinkaan myönnetty havaintoaikaosuus, ESO:n ja muiden observatorioiden havaintoihin. Tuloksena on valtava ja kasvava kokoelma havaintoaineistoa kautta koko sähkömagneettisen spektrin [1]. Sitä kutsutaan yhteisesti nimellä XXL-kartoitus.
"XXL-kartoituksen päätavoite on tarjota tarkasti määritetty noin 500 galaksijoukon aineisto, joka ulottuu etäisyyksille, jotka vastaavat puolta maailmankaikkeuden nykyisestä iästä," selittää XXL:n vastaava tutkija Marguerite Pierre (CEA, Saclay, Ranska).
XMM-Newton -teleskooppi havaitsi kahta taivaan aluetta — kumpikin sata kertaa täydenkuun kokoinen — yrittäessään havaita valtavaa määrää aiemin tuntemattomia galaksijoukkoja. XXL-kartoitusryhmä on nyt julkaissut tuloksensa sarjassa tutkimusjulkaisuja, joissa esitellään sata kirkkainta löydettyä galaksijoukkoa [2].
NTT-teleskooppiin (New Technology Telescope) asennetun EFOSC2-havaintolaitteen sekä ESO:n VLT-teleskooppiin (Very Large Telescope) kiinnitetyn FORS-havaintolaitteen tuottamia havaintoja käytettiin analysoitaessa huolellisesti näiden galaksijoukkojen galakseista tulevaa valoa. Tämän ansiosta tutkimusryhmä kykeni ratkaisevasti mittaamaan tarkkoja etäisyyksiä galaksijoukkoihin ja siten määrittämään pimeän aineen ja pimeän energian tarkkojen mittausten vaatiman kolmiulotteisen kuvan kosmoksesta [3].
XXL-kartoituksen odotetaan tuottavan monia jännittäviä ja odottamattomia tuloksia. Vasta kun viidesosa lopullisesta aineistosta on kasassa, joitakin yllättäviä ja tärkeitä löydöksiä on jo tullut esiin.
Yksi tutkimusjulkaisu raportoi viiden uuden superjoukon — galaksijoukkojen muodostaman joukon — löytymisen jo tunnettujen, kuten omamme, Laniakea-superjoukon, jatkoksi.
Toinen raportoi yhden tietyn, epävirallisesti nimellä XLSSC-116 tunnetun, yli kuuden miljardin valovuoden etäisyydellä sijaitsevan galaksijoukon jatkotutkimuksia [4]. Epätavallisen kirkasta diffuusia valoa havaittiin tästä galaksijoukosta käyttäen VLT:n MUSE-havaintolaitetta.
"Tämä on ensimmäinen kerta, kun me kykenimme tutkimaan yksityiskohtaisesti diffuusia valoa kaukana sijaitsevassa galaksijoukossa, mikä osoittaa MUSE:n tehokkuuden tällaisissa arvokkaissa tutkimuksissa," selittää yksi julkaisun kirjoittajista, Christoph Adami (Laboratoire d'Astrophysique, Marseille, Ranska).
Tutkimusryhmä on myös käyttänyt havaintoaineistoa vahvistaakseen olettamuksen, että muinoin galaksijoukot olivat nykyään havaitsemiemme joukkojen pienennettyjä versioita. Tämä on tärkeä havainto teoreettiselle ymmärtämyksellemme galaksijoukkojen kehittymisestä kautta maailmankaikkeuden olemassaoloajan.
Galaksijoukkojen yksinkertainen laskenta XXL-aineistosta on myös vahvistanut aiemman oudon tuloksen: etäisiä galaksijoukkoja on vähemmän kuin olettaisimme ESA:n Planck-teleskoopin mittaamiin kosmologisiin parametreihin perustuvista ennustuksista. Tämän ristiriidan syytä ei tunneta, mutta tutkimusryhmä toivoo selvittävänsä tämän kosmologisen omituisuuden täydellä galaksijoukkojen valikoimalla vuonna 2017.
Nämä neljä tärkeää tulosta ovat vasta esimakua tulevalle tässä maailmankaikkeuden massiivisimpiin kuuluvien kohteiden suuressa kartoituksessa.
Lisähuomiot
[1] XXL-kartoitus on yhdistänyt arkistomateriaalia ja uusia havaintoja galaksijoukoista aallonpituusalueella, joka ulottuu arvojen 1 × 10—4 μm (XMM-satelliitilla havaittu röntgensäteily) ja reilu metri (GMRT-teleskoopilla (Giant Metrewave Radio Telescope) havaittu alimillimetriaallonpituusalue) välille.
[2] Kolmessatoista tutkimusjulkaisussa raportoidut galaksijoukot löytyvät punasiirtymäalueelta arvojen z = 0.05 ja z = 1.05 välillä, mikä vastaa maailmankaikkeuden ikää vastaavasti suunnilleen 13 ja 5.7 miljardin vuoden välillä.
[3] Galaksijoukkojen luotaaminen vaati niiden tarkkojen etäisyyksien tuntemista. Siinä missä summittaisia etäisyyksiä — fotometrisiä punasiirtymiä — voidaan mitata analysoimalla niiden värejä eri aallonpituuksilla, vaadittiin tässä tarkemmat spektroskooppiset punasiirtymät. Spektroskooppisia punasiirtymiä haettiin myös arkistomateriaalista, osana VIPERS-kartoitusta (VIMOS Public Extragalactic Redshift Survey), VVDS-kartoitusta (VIMOS-VLT Deep Survey) ja GAMA-kartoitusta.
[4] Tämän galaksijoukon punasiirtymäksi mitattiin z = 0.543.
Lisätietoa
Kuvaus kartoituksesta sekä joitakin varhaisia tutkimustuloksia on esitelty sarjassa tutkimusjulkaisuja, jotka ilmestyvät julkaisusarjassa Astronomy & Astrophysics 15. joulukuuta 2015.
Koko lista XXL-tutkimusryhmän jäsenistä löytyy täältä.
XXL on ohjelmaan XMM Very Large Programme perustuva kansainvälinen projekti, joka kartoittaa kahdesta 25 neliöasteen ekstragalaktisesta kentästä pistelähteitä 0.5—2 kiloelektronivoltin vyöhykkeen alueelta syvyydellä ~5 × 10–15 erg cm—2 s—1. XXL-verkkosivusto löytyy täältä. Yhteenveto monen aallonpituusalueen aineistosta ja spektroskooppisia jatkohavaintoja röntgenlähteistä useista eri kartoitusohjelmista löytyy täältä.
ESO on Euroopan johtava hallitustenvälinen tähtitieteen organisaatio ja maailman tieteellisesti tuotteliain tähtitieteellinen observatorio. ESO:lla on 16 jäsenmaata: Alankomaat, Belgia, Brasilia, Espanja, Iso-Britannia, Italia, Itävalta, Portugali, Puola, Ranska, Ruotsi, Saksa, Suomi, Sveitsi, Tanska ja Tšekin tasavalta. ESO toteuttaa kunnianhimoista ohjelmaa, joka keskittyy tehokkaiden maanpäällisten havaintovälineiden suunnitteluun, rakentamiseen ja käyttöön. Välineiden avulla tähtitieteilijät voivat tehdä merkittäviä tieteellisiä löytöjä. ESO:lla on myös johtava asema tähtitieteen tutkimuksen kansainvälisen yhteistyön edistämisessä ja organisoinnissa. ESO:lla on Chilessä kolme ainutlaatuista huippuluokan observatoriota: La Silla, Paranal ja Chajnantor. ESO:lla on Paranalilla Very Large Telescope (VLT), maailman kehittynein näkyvää valoa havainnoiva tähtitieteellinen observatorio, ja kaksi kartoitusteleskooppia. VISTA toimii infrapuna-alueella ja on maailman suurin kartoitusteleskooppi. VLT Survey Telescope on suurin vartavasten taivaan näkyvän valon kartoitukseen suunniteltu teleskooppi. ESO on yksi maailman suurimman tähtitieteellisen projektin, ALMA-teleskoopin pääyhteistyökumppaneista. Lähellä Paranalia sijaitsevalla Cerro Armazonesilla ESO rakentaa 39-metrin kokoista E-ELT -teleskooppia (European Extremely Large Telescope), josta tulee “maailman suurin tähtitaivasta havainnoiva silmä”.
Linkit
Yhteystiedot
Marguerite Pierre
CEA
Saclay, France
Sähköposti: marguerite.pierre@cea.fr
Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6655
Matkapuhelin: +49 151 1537 3591
Sähköposti: rhook@eso.org
Pasi Nurmi (Lehdistön yhteyshenkilö Suomi)
ESO Science Outreach Network
ja University of Turku
Turku, Finland
Puh.: +358 29 4504 358
Sähköposti: eson-finland@eso.org
Tiedotteesta
Tiedote nr.: | eso1548fi |
Nimi: | XXL-South Field |
Tyyppi: | Early Universe : Galaxy : Grouping : Cluster Early Universe : Cosmology |
Facility: | ESA XMM-Newton, New Technology Telescope, Very Large Telescope |
Instruments: | EFOSC2, FORS2 |
Science data: | 2016A&A...592A...7A 2016A&A...592A...6P 2016A&A...592A...4L 2016A&A...592A...2P 2016A&A...592A...1P |
Our use of Cookies
We use cookies that are essential for accessing our websites and using our services. We also use cookies to analyse, measure and improve our websites’ performance, to enable content sharing via social media and to display media content hosted on third-party platforms.
ESO Cookies Policy
The European Organisation for Astronomical Research in the Southern Hemisphere (ESO) is the pre-eminent intergovernmental science and technology organisation in astronomy. It carries out an ambitious programme focused on the design, construction and operation of powerful ground-based observing facilities for astronomy.
This Cookies Policy is intended to provide clarity by outlining the cookies used on the ESO public websites, their functions, the options you have for controlling them, and the ways you can contact us for additional details.
What are cookies?
Cookies are small pieces of data stored on your device by websites you visit. They serve various purposes, such as remembering login credentials and preferences and enhance your browsing experience.
Categories of cookies we use
Essential cookies (always active): These cookies are strictly necessary for the proper functioning of our website. Without these cookies, the website cannot operate correctly, and certain services, such as logging in or accessing secure areas, may not be available; because they are essential for the website’s operation, they cannot be disabled.
Functional Cookies: These cookies enhance your browsing experience by enabling additional features and personalization, such as remembering your preferences and settings. While not strictly necessary for the website to function, they improve usability and convenience; these cookies are only placed if you provide your consent.
Analytics cookies: These cookies collect information about how visitors interact with our website, such as which pages are visited most often and how users navigate the site. This data helps us improve website performance, optimize content, and enhance the user experience; these cookies are only placed if you provide your consent. We use the following analytics cookies.
Matomo Cookies:
This website uses Matomo (formerly Piwik), an open source software which enables the statistical analysis of website visits. Matomo uses cookies (text files) which are saved on your computer and which allow us to analyze how you use our website. The website user information generated by the cookies will only be saved on the servers of our IT Department. We use this information to analyze www.eso.org visits and to prepare reports on website activities. These data will not be disclosed to third parties.
On behalf of ESO, Matomo will use this information for the purpose of evaluating your use of the website, compiling reports on website activity and providing other services relating to website activity and internet usage.
Matomo cookies settings:
Additional Third-party cookies on ESO websites: some of our pages display content from external providers, e.g. YouTube.
Such third-party services are outside of ESO control and may, at any time, change their terms of service, use of cookies, etc.
YouTube: Some videos on the ESO website are embedded from ESO’s official YouTube channel. We have enabled YouTube’s privacy-enhanced mode, meaning that no cookies are set unless the user actively clicks on the video to play it. Additionally, in this mode, YouTube does not store any personally identifiable cookie data for embedded video playbacks. For more details, please refer to YouTube’s embedding videos information page.
Cookies can also be classified based on the following elements.
Regarding the domain, there are:
- First-party cookies, set by the website you are currently visiting. They are stored by the same domain that you are browsing and are used to enhance your experience on that site;
- Third-party cookies, set by a domain other than the one you are currently visiting.
As for their duration, cookies can be:
- Browser-session cookies, which are deleted when the user closes the browser;
- Stored cookies, which stay on the user's device for a predetermined period of time.
How to manage cookies
Cookie settings: You can modify your cookie choices for the ESO webpages at any time by clicking on the link Cookie settings at the bottom of any page.
In your browser: If you wish to delete cookies or instruct your browser to delete or block cookies by default, please visit the help pages of your browser:
Please be aware that if you delete or decline cookies, certain functionalities of our website may be not be available and your browsing experience may be affected.
You can set most browsers to prevent any cookies being placed on your device, but you may then have to manually adjust some preferences every time you visit a site/page. And some services and functionalities may not work properly at all (e.g. profile logging-in, shop check out).
Updates to the ESO Cookies Policy
The ESO Cookies Policy may be subject to future updates, which will be made available on this page.
Additional information
For any queries related to cookies, please contact: pdprATesoDOTorg.
As ESO public webpages are managed by our Department of Communication, your questions will be dealt with the support of the said Department.