普朗克发现新超星系团
这副图展示了由普朗克和XMM-牛顿（X射线辐射）检测到的超星系团
据科学日报9月16日消息，普朗克在检测微波天空的时候，通过桑耶维夫-泽尔多维奇效应，这是宇宙微波背景下一种特有的效应，在宇宙空间庞大的物体环境下，拍摄了星系团的首张照片。欧空局任务的XMM-牛顿和随后的普朗克的检测之间的联合行动，揭露了其中的有一个知情未知的超星系团的存在。
宇宙中的物质是以高度密集的方式分散，恒星聚集成星系，星系紧密的聚集在一起，在广阔空旷的空间中形成巨大的一团。星系团可以承受一千个星系，它们布满了闪亮着明亮的X光线的热气；它们大多数由暗物质构成。
普朗克的首要目标是获取古代宇宙的图片，也就是宇宙微波背景（CMB），因此它有高质量的9个频道，光谱范围从30到857GHz。这样一个广阔的光谱范围不仅有利于移除所有CMB中的污染源，从而能捕获早期宇宙的原始图像，它还使得普朗克成为优秀的星系团搜寻者。
事实上，这九个频道，是由普朗克团队基于一个特殊的现象，被叫做桑耶维夫-泽尔多维奇效应（SZE）而精心选择出来的。当CMB光子再朝我们运动时遇到了星系团时所经历的能量的改变就叫桑耶维夫-泽尔多维奇效应。因此，即使在星系团红移的情况下，SZE仍是一种检测星系团的独特工具。
“当宇宙大爆炸的分子化石穿越宇宙时，它便于它遇到的物质发生相互作用：比如当它穿越一个星系团，CMB中子便打散了构成星系团的热气中的自由电子。”法国奥尔赛空间数据研究所的纳比拉?阿加南说道，他是调查SZE团和二次各向异性的普朗克科学家的领导成员。“这些碰撞以一种特殊的方式重新分配了光子的频率，这使得我们能将CMB信号中的干预群分离出来。”
因为热电子比CMB中子更有活力，所以两者之间的相互作用导致了中子分散到更高的能量。这意味着，当朝着星系群的方向看CMB时，人们能看到相对低能量中子的不足，和高能量分子的富余。这个区分不足和富余的临界频率是217GHz。普朗克频道探测到低于和高于这个临界频率的光谱，而其中他们中间的那个频率恰好就是217GHz。
“依靠这个前所未有的光谱范围，普朗克可以检测到星系团的正信号和负信号，因此定位整个天空这些星系团，以及测量他们的物理属性，普朗克是个十分有用的工具。”普朗克项目科学家扬塔伯说道。普朗克拍摄到的首批图片包括一些天文学家一直的星系团，比如彗髪，一个很热的附近的星系团，还有也很近的星系团阿尔贝2319。
普朗克的设计是专门针对检测散落天空的星系团的SZE信号的，因为它并不适合深度调查，它的分别率太低无法探测出这些星系团的细节，尤其是一些新发现高红移的星系。
为了确定他们的身份，科学家们利用欧空局的X射线观察-XMM-牛顿。“由于它高敏感型，使得XMM-牛顿是继续完成普朗克检测到的星系团的最佳工具。”领导普朗克团队利用XMM-牛顿进行之后的研究的莫妮可阿诺说道。正是这两种ESA任务之间的协同作用使得天文学家能够使用XMM-牛顿来证实之前普朗克检测到的的确是星系团，并且它还发现它其实是个更大的结构：是个超星系团！
“XMM-牛顿观察显示其中一个星系团其实是个由三个独立巨大的星系组成的超星系团，而普朗克并没有检测到这一点。”
“这两个任务之间的协同作用显示了巨大的成功，XMM-牛顿将继续普朗克的检测来确定这个星系团的本质到底是什么？”XMM-牛顿项目科学家诺伯特说道。
“这是第一次通过SZE检测到超星系团的存在，这个重要的发现给超星系团的研究打开了一扇全新的窗户。“
这个新发现的超星系团的SZ信号来自于三个独立星系团的信号总和，其中可能还有另外的集群间丝状结构起作用。这也给大规模气体分布提供了重要的线索，这对追踪暗物质的分布也是至关重要的。
普朗克首次天空调查始于2009年8月中旬，于2010年6月结束。普朗克将会继续收据数据到2011年底，在此期间它会完成所有的天空扫描。
利用XMM-牛顿进行接下来的观察的主要目标在于确定由普朗克检测到的超星系团的本质。
凤凰网科技（编译/Emily）
