กลุ่มของกาแลคซีตามที่เห็นโดย XMM-Newton คลิกเพื่อดูภาพขยาย
กระจุกกาแลคซีเป็นวัตถุที่ใหญ่ที่สุดในจักรวาล หอดูดาว XMM- นิวตันของ ESA ได้ดูกระจุกกาแลคซีสองแห่งซึ่งทำให้นักดาราศาสตร์ได้เรียนรู้ว่ากระจุกดาวเหล่านี้มีซุปเปอร์โนวาประเภท 1a ในปริมาณที่สูงกว่า - ระเบิดดาวแคระขาว - กาแลคซีของเราเอง
การสำรวจลึกลงไปในกระจุกกาแลคซี X-ray สองกลุ่มด้วยดาวเทียม XMM-Newton ของ ESA ทำให้กลุ่มนักดาราศาสตร์นานาชาติทำการวัดองค์ประกอบทางเคมีด้วยความแม่นยำอย่างไม่เคยปรากฏมาก่อน การรู้จักองค์ประกอบทางเคมีของกระจุกกาแลคซีนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำความเข้าใจที่มาขององค์ประกอบทางเคมีในจักรวาล
กลุ่มกาแลคซีเป็นกลุ่มวัตถุที่ใหญ่ที่สุดในจักรวาล เมื่อมองผ่านกล้องโทรทรรศน์ออพติคอลก็เป็นไปได้ที่จะเห็นกาแลคซีนับร้อยหรือหลายพันดวงที่ครอบครองปริมาตรไม่กี่ล้านปีแสง อย่างไรก็ตามกล้องโทรทรรศน์ดังกล่าวเปิดเผยเพียงส่วนปลายของภูเขาน้ำแข็ง ในความเป็นจริงอะตอมส่วนใหญ่ในกระจุกกาแลคซีอยู่ในรูปของก๊าซร้อนที่เปล่งรังสีเอกซ์ด้วยมวลของก๊าซร้อนที่มีขนาดใหญ่กว่ามวลในกาแลคซีของกระจุกดาว 5 เท่า
องค์ประกอบทางเคมีส่วนใหญ่ที่ผลิตในกลุ่มดาวในกาแลคซีซึ่งถูกขับออกจากอวกาศโดยการระเบิดของซุปเปอร์โนวาและลมจากดวงดาวกลายเป็นส่วนหนึ่งของก๊าซเปล่งรังสีเอกซ์ที่ร้อน นักดาราศาสตร์แบ่งซุปเปอร์โนวาออกเป็นสองประเภทพื้นฐาน: 'แกนกลางยุบ' และ 'ซุปเปอร์โนวาประเภท Ia' ซุปเปอร์โนวา ‘คอร์แกนยุบตัวเกิดขึ้นเมื่อดาวฤกษ์สุดท้ายของชีวิตยุบตัวเป็นดาวนิวตรอนหรือหลุมดำ ซุปเปอร์โนวาเหล่านี้ผลิตออกซิเจนนีออนและแมกนีเซียมจำนวนมาก ซูเปอร์โนวา Type Ia เกิดระเบิดขึ้นเมื่อดาวแคระขาวที่จับสสารจากดาวข้างเคียงมีมวลมากเกินไปและสลายตัวไปหมด ประเภทนี้ผลิตเหล็กและนิกเกิลจำนวนมาก
ตามลำดับในเดือนพฤศจิกายน 2545 และสิงหาคม 2546 และหนึ่งวันครึ่งแต่ละครั้ง XMM- นิวตันได้ทำการสำรวจลึกลงไปในกระจุกกาแลคซีสองแห่งที่เรียกว่า 'Sersic 159-03' และ '2A 0335 + 096' ขอบคุณข้อมูลเหล่านี้นักดาราศาสตร์สามารถตรวจสอบองค์ประกอบทางเคมีเก้าชนิดในกลุ่ม 'พลาสมา' ก๊าซที่ประกอบด้วยอนุภาคที่มีประจุเช่นไอออนและอิเล็กตรอน
องค์ประกอบเหล่านี้รวมถึงออกซิเจนเหล็กนีออนแมกนีเซียมซิลิกอนอาร์กอนแคลเซียมนิกเกิลและ - ตรวจพบเป็นครั้งแรกในกระจุกกาแลคซี - โครเมียม “ เมื่อเปรียบเทียบความอุดมสมบูรณ์ขององค์ประกอบที่ตรวจพบกับผลผลิตของซุปเปอร์โนวาคำนวณตามหลักวิชาเราพบว่าประมาณ 30 เปอร์เซ็นต์ของซุปเปอร์โนวาในกระจุกดาวเหล่านี้กำลังระเบิดดาวแคระขาว ('ประเภท Ia') และดาวอื่น ๆ ก็ยุบตัวลง ('การล่มสลายของแกนกลาง')” Norbert Werner จากสถาบันวิจัยอวกาศ SRON เนเธอร์แลนด์ (อูเทรคต์เนเธอร์แลนด์) และหนึ่งในผู้เขียนหลักของผลลัพธ์เหล่านี้
“ ตัวเลขนี้อยู่ระหว่างค่าที่พบสำหรับดาราจักรของเรา (ที่ซูเปอร์โนวาประเภท Ia เป็นตัวแทนประมาณ 13 เปอร์เซ็นต์ของประชากรซูเปอร์โนวา) และความถี่ปัจจุบันของเหตุการณ์ซุปเปอร์โนวาตามที่กำหนดโดยโครงการค้นหาซูเปอร์โนวา Lick Observatory (ตามที่เกี่ยวกับ 42% ของซุปเปอร์โนวาที่สำรวจพบทั้งหมดเป็นประเภท Ia)” เขากล่าวต่อ
นักดาราศาสตร์ยังพบว่าแบบจำลองของซุปเปอร์โนวาทุกตัวทำนายแคลเซียมได้น้อยกว่าสิ่งที่สังเกตได้ในกระจุกดาวและความสมบูรณ์ของนิเกิลที่สังเกตได้นั้นไม่สามารถทำซ้ำได้ ความคลาดเคลื่อนเหล่านี้บ่งชี้ว่ารายละเอียดของการตกแต่งซูเปอร์โนวายังไม่เข้าใจชัดเจน เนื่องจากกลุ่มกาแลคซีเชื่อว่าเป็นตัวอย่างที่ยุติธรรมของเอกภพเอกซ์เรย์สเปกโทรสโกปีสามารถช่วยปรับปรุงแบบจำลองซูเปอร์โนวาได้
การกระจายตัวขององค์ประกอบทั่วทั้งคลัสเตอร์ยังเก็บข้อมูลเกี่ยวกับประวัติของกลุ่มตัวเอง การกระจายองค์ประกอบใน 2A 0335 + 096 หมายถึงการรวมกิจการอย่างต่อเนื่อง การกระจายตัวของออกซิเจนและเหล็กทั่ว Sersic 159-03 บ่งชี้ว่าในขณะที่การตกแต่งส่วนใหญ่ของซูเปอร์โนวาแกนกลางยุบตัวเกิดขึ้นนานมาแล้วซูเปอร์โนวาประเภท Ia ยังคงเสริมก๊าซร้อนด้วยองค์ประกอบที่หนักโดยเฉพาะในแกนกลางของกระจุกดาว
แหล่งดั้งเดิม: ESA Portal
