Een internationaal team van wetenschappers heeft een uitgebreide multi-golflengte studie uitgevoerd van een van de samensmeltende clusters van sterrenstelsels, bekend als MACS J0417.5-1154. Het onderzoek, beschikbaar in een paper gepubliceerd op 1 november op arXiv.org, geeft nieuwe inzichten in de aard van dit eigenaardige cluster.

Melkwegclusters vormen zich over het algemeen als gevolg van fusies en groeien door subclusters aan te groeien. Deze processen bieden een uitstekende gelegenheid om materie te bestuderen in omstandigheden die niet in laboratoria op aarde kunnen worden onderzocht. Vooral, het samenvoegen van clusters van sterrenstelsels kan ons helpen de fysica van schok- en koudefronten beter te begrijpen die worden gezien in diffuus intra-clustermedium, de kosmische stralingsversnelling in clusters, en de zelfinteractie-eigenschappen van donkere materie.

Bij een roodverschuiving van 0,44, MACS J0417.5-1154 (kortweg MACS0417) is een complex samensmeltend sterrenstelsel dat een radiohalo op megaparsec-schaal met een steil spectrum herbergt. Het behoort tot de dissociatieve klasse van fusies, waar een van zijn onderstructuren zijn gasinhoud heeft losgemaakt na de pericentrische doorgang.

Onlangs, een groep onderzoekers onder leiding van Mahadev Pandge van het Dayanand Science College in India, heeft besloten om een ​​multi-golflengte analyse MACS0417 uit te voeren. De wetenschappers analyseerden optische gegevens van NASA/ESA Hubble Space Telescope en Subaru-telescoop in Hawaï, evenals röntgengegevens verkregen met NASA's Chandra X-ray observatorium. De studie omvat ook radiogegevens die zijn verkregen door de Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) in India en waarnemingen met Caltech 10,4 m Submillimeter Observatory in Hawaii op een golflengte van 2,1 mm.

"In deze krant, we presenteren een gedetailleerde, multi-golflengteanalyse van MACS0417 door de bestaande Chandra-röntgenwaarnemingen te combineren met optische archiefwaarnemingen van Subaru en Hubble Space Telescope, ’ schreven de onderzoekers in de krant.

Uit de studie bleek dat MACS0417 een zeer massief systeem is, bestaande uit een hoofdcluster en een subcluster, met een geschatte massa van ongeveer 1,38 biljoen zonsmassa's. De massa van het hoofdcluster werd berekend op ongeveer 1,15 biljard zonsmassa's, terwijl de subcluster ongeveer zes keer minder zwaar bleek te zijn (196 biljoen zonsmassa's).

Dankzij optische beelden MACS0417 konden de onderzoekers het eerste helderste clusterstelsel (BCG) onderzoeken. Ze ontdekten dat het een interessante draadvormige onderbouw vertoont, wat atypisch is voor normale BCG's. Dit kan ook wijzen op een lopende fusie.

De wetenschappers onderstreepten dat MACS0417 is geclassificeerd als een dissociatieve fusie vanwege het feit dat het hoofdcluster gasvormige inhoud heeft behouden. Echter, uit het onderzoek blijkt dat het subcluster door de fusie lijkt te zijn ontregeld in de gasinhoud.

Verder, het onderzoek identificeerde een oppervlaktehelderheidsrand in MACS0417, in de buurt van de locatie van de radiohalo. De rand ligt in de oost-zuid richting, ongeveer 831, 000 lichtjaar van het centrum van de cluster. De onderzoekers merkten op dat deze scherpe emissierand een koufront is.

"De algehele structuur, oppervlaktehelderheidsprofiel, temperatuur- en metaalabundantiewaarden wijzen op de aanwezigheid van een door klotsen geïnduceerd koufront in dit systeem, ' staat er in de krant.

Dankzij de bevindingen kon het team MACS0417 classificeren als een van de uitzonderlijk zeldzame cool-core clusters die een ultrasteil spectrum radiohalo hosten.

© 2018 Wetenschap X Netwerk