Wetenschap
Het sterrenstelsel 3C438 en zijn cluster van sterrenstelsels zoals gezien in de optische (links) en in röntgenstralen door het Chandra X-ray Observatory (rechts). Astronomen hebben geconcludeerd dat het hete gas het resultaat is van een botsing tussen twee clusters van sterrenstelsels. Credit:Röntgenfoto:NASA/CXC/CfA/R.P.Kraft; Optisch:Pal.Obs. DSS
Clusters van sterrenstelsels bevatten enkele tot duizenden sterrenstelsels en zijn de grootste gebonden structuren in het heelal. De meeste sterrenstelsels zijn leden van een cluster. Onze Melkweg, bijvoorbeeld, is lid van de "Lokale Groep, " een set van ongeveer vijftig sterrenstelsels waarvan het andere grote lid de Andromeda-melkweg is. De dichtstbijzijnde grote cluster van sterrenstelsels voor ons, ongeveer vijftig miljoen lichtjaar verwijderd, is de Maagd Cluster, met ongeveer 2000 leden.
Clusters worden verondersteld te groeien als gevolg van fusies tussen kleinere melkweggroepen en door de aanwas van gas en donkere materie. De energie die bij deze fusies vrijkomt, verdwijnt grotendeels in het hete gas binnen het cluster, waar röntgenwaarnemingen bewijs kunnen vinden voor schokken en hoge temperaturen. Fusies tussen twee even massieve clusters van melkwegstelsels bieden een bijzonder belangrijke diagnose, aangezien deze energetische botsingen de meest dramatische en langdurige effecten hebben. Deze grote fusies zijn relatief zeldzame gebeurtenissen, echter. De Bullet Cluster is een recent geanalyseerd voorbeeld, en omdat het toevallig ook werkt als een zwaartekrachtlens voor achtergrondstelsels, het werd beroemd omdat het de verdeling van zijn donkere materie liet zien.
CfA-astronomen Deanna Emery, Akos Bogdan, Ralph Kraft, Filipe Andrade-Santos, Bill Forman, en Christine Jones, en een andere collega bestudeerde een andere grote fusie in de cluster rond de melkweg 3C438. Leden van het team gebruikten het Chandra X-ray Observatory om het hete clustergas te onderzoeken. Eerdere waarnemingen hadden geconcludeerd dat activiteit het gevolg was van een superzwaar zwart gat of van een massale fusie, maar de twee konden niet worden onderscheiden.
Met behulp van aanvullende Chandra-waarnemingen en nieuwe kalibratieprocedures, de wetenschappers hebben alle gegevens opnieuw gereduceerd. Ze ontdekten dat het hete clustergas zich uitbreidt over een afstand van ongeveer 2,5 miljoen lichtjaar en helderheidskenmerken heeft die blijkbaar zijn veroorzaakt door een fusieboogschok. Ze zijn zelfs in staat om de geschatte relatieve snelheid van de fusie te berekenen op ongeveer 2600 kilometer per seconde. Aangezien er weinig waarnemingen zijn gedaan van boegschokken in clusters, deze detectie levert een belangrijke bijdrage aan de studie van de dynamiek van clusterfusies en hoe massale clusters gevormd kunnen zijn.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com