画像クレジット：ESO
ヨーロッパとチリの天文学者のチームは、宇宙の構造と進化への洞察を提供するはずの、80億光年の距離にあるいくつかの大きな銀河団を発見しました。銀河団は、ESAのXMM-Newton宇宙望遠鏡とESOの超大型望遠鏡からの画像を組み合わせることによって発見されました。銀河団は均一に広がっていませんが、ウェブのように宇宙全体に張り巡らされているように見えます。これまでのところ、宇宙が非常に幼い頃から、これらの銀河団の形は変化していないようです。
ESA XMM-Newton衛星を使用して、ヨーロッパとチリの天文学者のチーム[2]は、これまでに宇宙の世界で最も深い「広視野」X線画像を取得しました。 ESO超大型望遠鏡（VLT）を含む最大かつ最も効率的な地上ベースの光学望遠鏡のいくつかによる観測で補完されるとき、この貫通的なビューは、いくつかの大きな銀河のクラスターの発見をもたらしました。
野心的な研究プログラムからのこれらの初期の結果は非常に有望であり、さまざまな時代の銀河団の非常に包括的かつ完全な国勢調査への道を開きます。このプロジェクトは、最先端の天文技術と比類のない観測効率を利用して、遠い宇宙の構造と進化に新しい洞察を提供することを目指しています。
ユニバーサルウェブ
ビーチの砂粒とは異なり、物質は宇宙全体に均一に広がっていません。代わりに、銀河に集中し、銀河自体がクラスター（さらにはクラスターのクラスター）に集まります。これらのクラスターは、宇宙全体でウェブのような構造で「束縛」されています。 ESO PR 11/01。
たとえば私たちの銀河である天の川は、「メシエ31」であるアンドロメダ銀河も含む、いわゆるローカルグループに属しています。ローカルグループには約30の銀河が含まれており、全体で数百万光年を測定します。他のクラスターははるかに大きいです。コマ星団は何千もの銀河を含み、2000万光年以上を測定します。もう1つの有名な例は、おとめ座銀河団で、空を10度もカバーしています！
銀河団は宇宙で最も巨大な束縛構造です。彼らは私たちの太陽の質量の1億分の1のオーダーの質量を持っています。それらの3次元空間分布と数密度は、宇宙の時間とともに変化し、主要な宇宙パラメータに関する情報を独自の方法で提供します。
クラスターの光学的に見えない質量の約5分の1は、銀河の間に拡散した高温ガスの形をしています。このガスの温度は数千万度程度であり、密度は1リットルあたり1原子程度です。そのような高温で、それは強力なX線放射を生成します。
個々の銀河だけでなく、この銀河間ガスを観察することは、夜に照らされた窓だけでなく、昼間に都市の建物を見るようなものです。これが銀河団がX線衛星を使用して最もよく発見される理由です。
以前のX線衛星を使用して、天文学者は近くの宇宙の大規模構造の限られた研究を行ってきました。しかし、彼らはこれまでのところ、遠い宇宙の大規模なボリュームに検索を拡張するための手段を欠いていました。
XMM-Newton広視野観測
Marguerite Pierre（CEA Saclay、フランス）は、XMM-LSSコンソーシアム[2]として知られるヨーロッパ/チリの天文学者チームとともに、ESAのX線天文台XMM-Newtonの広い視野と高感度を使用して銀河の遠隔クラスターを検索し、それらの空間での分布を計画します。彼らは、宇宙が現在のサイズと年齢の約半分で、銀河団がより密に詰め込まれた宇宙論の時代に、約70億年前を振り返ることができました。
クラスターを追跡するのは骨の折れる多段階のプロセスであり、宇宙と地上の望遠鏡の両方が必要です。実際、XMMを使用したX線画像から、X線が強化された領域として識別される数十のクラスター候補オブジェクトを選択することができました（PR Photo 19b / 03を参照）。
しかし、候補者がいるだけでは十分ではありません。それらは地上の望遠鏡で確認され、さらに研究されなければなりません。 XMM-Newtonと連携して、ピエールはハワイのマウナケアにある4 mのカナダ-フランス-ハワイ望遠鏡に取り付けられた非常に広視野のイメージャーを使用して、同じ領域の領域の光学スナップショットを撮ります。次に、オーダーメードのコンピュータープログラムがXMM-Newtonデータをくまなく調べ、大きな拡張構造を示唆するX線の集中を探します。これらはクラスターであり、検出されたX線源の約10％にすぎません。他のほとんどは遠方の活動銀河です。
地面に戻る
プログラムがクラスターを見つけると、その領域にズームインし、XMM-NewtonデータをX線強度の等高線マップに変換します。これは、CFHT光学画像に重ね合わされます（PR写真19c / 03）。天文学者はこれを使用して、拡張されたX線放射の領域内に何かが見えるかどうかを確認します。
何かが見られた場合、作業は世界の主要な光学/赤外線望遠鏡の1つであるパラナル（チリ）にあるヨーロッパ南天天文台の超大型望遠鏡（VLT）に移ります。 FORSマルチモード装置を使用して、天文学者はフィールド内の個々の銀河にズームインし、全体的な特性、特に赤方偏移、したがって距離を明らかにするスペクトル測定を行います。
クラスター銀河の距離は類似しており、これらの測定値は、平均化することにより、最終的にクラスターの距離とクラスター内の速度分散を提供します。 FORS装置は、このタイプの作業に最も効率的で用途が広く、一度に30個の銀河の平均スペクトルを取ります。
XMM-LSS銀河団の同定と赤方偏移測定に特化した最初の分光観測は、2002年の秋の3夜に行われました。
2003年3月の時点で、速度分散の推定を可能にするのに十分な分光学的に測定された赤方偏移を伴うそのような大きな赤方偏移では、文献に既知のクラスターは5つしかありませんでした。しかし、VLTは2時間で遠くのクラスターの分散を取得することを可能にし、将来の作業に大きな期待を集めました。
700スペクトル…
マルグリットピエールは非常に満足しています。天気とVLTの労働条件は最適でした。 3夜だけで、12個のクラスターフィールドが観測され、700以上の銀河のスペクトルが得られました。全体的な戦略は非常に成功しました。 VLTとFORSの高い観測効率は、比較的少ない観測時間で多数の遠隔クラスターの追跡調査を実行するという私たちの計画をサポートします。これは、以前の検索と比較して効率が最も大幅に向上していることを示しています。
現在の研究プログラムは順調に始まっており、この新しいマルチ望遠鏡のアプローチとその非常に高い効率の実現可能性を明確に示しています。そして、マルグリットピエールと彼女の同僚はすでに最初の食欲をそそる結果を見ています。70億年前のクラスターの数は今日のクラスター数とほとんど変わらないことを確認しているようです。この特定の振る舞いは、永久に拡大する宇宙のモデルによって予測され、銀河団をますます遠ざけます。
同様に重要なのは、XMM-LSSコンソーシアムによって開発された銀河団の位置を特定するこの多波長マルチ望遠鏡のアプローチも、宇宙と地上の天文台の間の肥沃な相乗効果における決定的な次のステップであり、したがって、今後の仮想天文台。
詳しくは
この研究は、天文学専門誌であるAstronomy and Astrophysicsに掲載される2つの論文に基づいています（XMM-LSS調査：I.科学的動機、設計、Marguerite Pierreらによる最初の結果、astro-ph / 0305191およびThe XMM -LSS調査：II。最初の高赤方偏移銀河クラスター：Ivan Valtchanov et al。、astro-ph / 0305192による緩和された崩壊システム。
M.ピエール博士はIAUシンポジウム216 –宇宙の地図– 2003年7月17日木曜日、オーストラリアのシドニーで開催されるIAU総会の間に、このテーマについて招待講演を行います。
ノート
[1]：これは調整されたESO / ESAリリースです。
[2]：XMM-LSSコンソーシアムは、Service d’Astrophysique du CEA（フランス）が主導し、英国、アイルランド、デンマーク、オランダ、ベルギー、フランス、イタリア、ドイツ、スペイン、チリの研究所で構成されています。 XMM-LSSプロジェクトのホームページは、http：//vela.astro.ulg.ac.be/themes/spatial/xmm/LSS/index_e.htmlにあります。
[3]：天文学では、「赤方偏移」は、オブジェクトのスペクトルの線がより長い波長にシフトする割合を示します。宇宙論的対象の赤方偏移は距離とともに増加するため、遠隔銀河の観測された赤方偏移もその距離の推定値を提供します。
元のソース：ESOニュースリリース
