science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Noorden, oosten, zuiden, west:De vele gezichten van Abell 1758

Deze afbeelding van de Hubble-ruimtetelescoop van NASA/ESA toont het noordelijke deel van de melkwegcluster Abell 1758, A1758N. De cluster is ongeveer 3,2 miljard lichtjaar van de aarde verwijderd en maakt deel uit van een grotere structuur met twee clusters die zo'n 2,4 miljoen lichtjaar van elkaar verwijderd zijn. Krediet:ESA/Hubble, NASA

Lijkt op een zwerm flikkerende vuurvliegjes, deze prachtige cluster van sterrenstelsels gloeit intens in de donkere kosmos, vergezeld van de talloze heldere lichten van voorgrondsterren en wervelende spiraalstelsels. A1758N is een subcluster van Abell 1758, een enorme cluster met honderden sterrenstelsels. Hoewel het op deze NASA/ESA Hubble-ruimtetelescoopafbeelding misschien sereen lijkt, het subcluster bestaat eigenlijk uit twee nog kleinere structuren die momenteel in het turbulente proces van fusie zitten.

Hoewel vaak overschaduwd door zijn bekendere neven - waaronder de Fornax Cluster en Pandora's Cluster - bevat Abell 1758 meer dan een behoorlijk deel van de intriges. De cluster werd voor het eerst geïdentificeerd in 1958, en aanvankelijk geregistreerd als een enkel massief object. Echter, zo'n 40 jaar later werd de cluster opnieuw waargenomen door de ROSAT-satellietröntgentelescoop, en astronomen zagen iets eigenaardigs:de cluster was geen enkele concentratie van sterrenstelsels, maar twee!

Abell 1758 is sindsdien nog vele malen waargenomen door verschillende observatoria - Hubble, NASA's Chandra X-ray Observatorium, ESA's XMM-Newton, en meer - en het is nu bekend dat het zowel een dubbele structuur als een complexe geschiedenis heeft. Het bevat twee massieve subclusters die zo'n 2,4 miljoen lichtjaar van elkaar verwijderd zijn. Deze componenten, bekend als A1758N (Noord) en A1758S (Zuid), zijn door de zwaartekracht met elkaar verbonden, maar vertonen geen tekenen van interactie.

In deze Hubble-afbeelding alleen de noordelijke structuur van de cluster, A1758N, is zichtbaar. A1758N is verder opgesplitst in twee substructuren, bekend als Oost (A1758NE) en West (A1758NW). Er lijken verstoringen te zijn binnen elk van de twee subclusters van A1758A - sterk bewijs dat ze het resultaat zijn van kleinere clusters die botsen en samensmelten.

Studies hebben ook een radiohalo en twee radiorelikwieën in Abell 1758 onthuld. Door Hubble's ogen zijn deze radiostructuren onzichtbaar, maar radiotelescopen onthullen een vreemd gevormde halo van emissie rond de cluster. Radiohalo's zijn enorme bronnen van diffuse radiostraling die gewoonlijk worden aangetroffen rond de centra van clusters van sterrenstelsels. Men denkt dat ze ontstaan ​​wanneer clusters botsen en snel bewegende deeltjes versnellen tot nog hogere snelheden, wat inhoudt dat clusters met radiohalo's zich nog steeds vormen en samensmelten.

Botsingen zoals die van de A1758N zijn de meest energetische gebeurtenissen in het heelal, afgezien van de oerknal zelf. Begrijpen hoe clusters samensmelten helpt astronomen om te begrijpen hoe structuren groeien en evolueren in het heelal. Het helpt hen ook om donkere materie te bestuderen, het intraclustermedium en sterrenstelsels, en om te onderzoeken hoe deze drie componenten op elkaar inwerken, met name tijdens fusies.

Deze opname is gemaakt door Hubble's Advanced Camera for Surveys (ACS) en Wide Field Camera 3 (WFC3) als onderdeel van een observatieprogramma genaamd RELICS. Het programma brengt 41 massieve melkwegclusters in beeld, gebruiken ze als kosmische lenzen om heldere verre sterrenstelsels te zoeken. Deze zullen dan in meer detail worden bestudeerd met behulp van zowel de huidige telescopen als de toekomstige NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope.