Новые доказательства, что железо распространено равномерно между галактиками в одном из самых больших скоплений галактик во вселенной, поддерживают теорию, что вселенная подверглась бурной и жестокой молодежи больше чем 10 миллиардов лет назад. Тот взрывчатый период был ответственен за отбор космос с железом и другими тяжелыми элементами, которые очень важны для самой жизни.Исследователи от Института Kavli Астрофизики Частицы и Космологии (KIPAC), которым совместно управляет Стэнфордский университет и Национальная ускорительная лаборатория SLAC Министерства энергетики, проливают свет на эту важную эру, анализируя 84 набора наблюдений телескопа рентгена от японско-американского спутника Suzaku.
Их результаты появляются в выпуске 31 октября журнала Nature.В частности, исследователи посмотрели на железное распределение всюду по группе Персеуса, большую группировку галактик приблизительно 250 миллионов световых лет далеко.«Мы видели, что железо распространено между галактиками замечательно гладко», сказал Норберт Вернер, астрофизик в KIPAC и ведущий автор статьи. «Это означает, что должно было присутствовать в межгалактическом газе, прежде чем группа Персеуса сформировалась».
Ровное распределение этих элементов поддерживает идею, что они были созданы по крайней мере 10 миллиардов к 12 миллиардов лет назад. Согласно бумаге, в это время интенсивного звездного формирования, миллиарды взрывающихся звезд создали огромное количество тяжелых элементов в алхимических печах их собственного разрушения.
Это было также эпохой, когда черные дыры в сердцах галактик были в их самом энергичном.«Объединенная энергия этих космических явлений, должно быть, была достаточно сильна, чтобы удалить большинство металлов из галактик в прежние времена и обогатить и смешать межгалактический газ», сказали соавтор и аспирант KIPAC Ондредж Урбан.
Чтобы уладить вопрос того, остаются ли тяжелые элементы, созданные суперновинками, главным образом в их домашних галактиках или распространены через межгалактическое пространство, исследователи просмотрели группу Персеуса в восьми различных направлениях. Они сосредоточились на горячем, 10 миллионов газов степени, которые заполняют места между галактиками и нашли спектроскопическую подпись железа, достигающего полностью к краям группы.
Исследователи оценивают, что количество железа в группе примерно эквивалентно массе 50 миллиардов солнц.«Мы думаем, что большая часть железа прибыла из единственного типа суперновинок, названных Типом суперновинки Ia», сказал бывший участник KIPAC и соавтор Аврора Симайонеску, которая в настоящее время является с японским Космическим Агентством по Исследованию как Международный Главный Молодой Товарищ.
В Типе сверхновая звезда Ia звезда взрывает и выпускает весь свой материал к пустоте. Исследователи полагают, что по крайней мере 40 миллиардов Типов, которые суперновинки Ia, должно быть, взорвали в относительно коротком периоде на космологических временных рамках, чтобы выпустить так много железа и иметь силу, чтобы изгнать его из галактик.
Результаты предполагают, что группа Персеуса, вероятно, не уникальна и что железо – наряду с другими тяжелыми элементами – равномерно распространено всюду по всем крупным скоплениям галактик, сказал Стивен Аллен, адъюнкт-профессор KIPAC и глава исследовательской группы.«Вы старше, чем Вы думаете – или по крайней мере, часть железа в Вашей крови более старая, сформирована в галактиках миллионы световых годов далеко и миллиарды лет назад», сказал Симайонеску.Исследователи теперь ищут железо в других группах и нетерпеливо ждут миссии, способной к измерению концентраций элементов в горячем газе с большей точностью.«С измерениями как они спутник Suzaku оказывает глубокое влияние на наше понимание того, как самые большие структуры в нашей вселенной растут», сказал Аллен. «Мы действительно с нетерпением ждем того, что дальнейшие данные могут сказать нам».
Исследование было поддержано японским Космическим Агентством по Исследованию и американским Министерством энергетики.