Verborgen in een verre botsing van melkwegclusters zijn slierten gas die lijken op het ruimteschip Enterprise - een iconisch ruimteschip uit de "Star Trek"-franchise.

Clusters van sterrenstelsels - kosmische structuren die honderden of zelfs duizenden sterrenstelsels bevatten - zijn de grootste objecten in het heelal die door de zwaartekracht bij elkaar worden gehouden. Gas van meerdere miljoenen graden vult de ruimte tussen de afzonderlijke sterrenstelsels. De massa van het hete gas is ongeveer zes keer groter dan die van alle sterrenstelsels samen. Dit oververhitte gas is onzichtbaar voor optische telescopen, maar schijnt helder in röntgenstralen, dus een röntgentelescoop zoals NASA's Chandra X-ray Observatory is vereist om het te bestuderen.

Door röntgenstralen te combineren met andere soorten licht, zoals radiogolven, een vollediger beeld van deze belangrijke kosmische objecten kan worden verkregen. Een nieuwe composietafbeelding van de melkwegcluster Abell 1033, waaronder röntgenstralen van Chandra (paars) en radio-emissie van het Low-Frequency Array (LOFAR) netwerk in Nederland (blauw), doet precies dat. Optische emissie van de Sloan Digital Sky Survey wordt ook getoond. Het cluster van sterrenstelsels bevindt zich op ongeveer 1,6 miljard lichtjaar van de aarde.

Met behulp van röntgen- en radiogegevens, wetenschappers hebben vastgesteld dat Abell 1033 eigenlijk twee clusters van melkwegstelsels is die met elkaar in botsing komen. Deze buitengewoon energieke gebeurtenis, gebeurt van boven naar beneden in de afbeelding, turbulentie en schokgolven heeft veroorzaakt, vergelijkbaar met sonische knallen die worden geproduceerd door een vliegtuig dat sneller beweegt dan de snelheid van het geluid.

In Abel 1033, de botsing heeft een wisselwerking gehad met een ander energetisch kosmisch proces - de productie van jets van hogesnelheidsdeeltjes door materie die in een superzwaar zwart gat spiraalt, in dit geval een in een melkwegstelsel in een van de clusters. Deze jets worden onthuld door radiostraling aan de linker- en rechterkant van het beeld. De radio-emissie wordt geproduceerd door elektronen die rond magnetische veldlijnen spiraliseren, een proces dat synchrotron-emissie wordt genoemd.

De elektronen in de jets reizen met zeer dicht bij de lichtsnelheid. Terwijl het sterrenstelsel en zijn zwarte gat naar het onderste deel van de afbeelding bewogen, de jet aan de rechterkant vertraagde toen hij neerstortte op heet gas in de andere cluster van sterrenstelsels. De jet links vertraagde niet omdat hij veel minder heet gas tegenkwam, het geven van een verwrongen uiterlijk voor de jets, in plaats van de rechte lijn die gewoonlijk wordt gezien.

Deze afbeelding van Abell 1033 geeft ook een voorbeeld van "pareidolie", een psychologisch fenomeen waarbij bekende vormen en patronen worden gezien in overigens willekeurige gegevens. In Abel 1033, de structuren in de gegevens creëren een griezelige gelijkenis met veel van de afbeeldingen van het fictieve Starship Enterprise uit Star Trek.

Wat astrofysisch onderzoek betreft, een gedetailleerde studie van de afbeelding laat zien dat de energie van de elektronen in het "schotelgedeelte" en de nek van de ruimteschip-vormige radio-emissie in Abell 1033 hoger is dan die gevonden in het stardrive-gedeelte linksonder (zie labels). Dit suggereert dat de elektronen opnieuw zijn geactiveerd, vermoedelijk wanneer de jets interageren met turbulentie of schokgolven in het hete gas. De energetische elektronen die de radio-emissie produceren, zullen normaal gesproken gedurende tientallen tot honderden miljoenen jaren aanzienlijke hoeveelheden energie verliezen als ze uitstralen. De radio-emissie zou dan ondetecteerbaar worden. Echter, de enorm uitgebreide radio-emissie waargenomen in Abell 1033, strekt zich uit over ongeveer 500, 000 lichtjaren, houdt in dat energetische elektronen in grotere hoeveelheden en met hogere energieën aanwezig zijn dan eerder werd gedacht. Een idee is dat de elektronen een extra energiestoot hebben gekregen door extra schokken en turbulentie.

Andere bronnen van radiostraling in de afbeelding naast het ruimteschip-vormige object zijn de kortere jets van een ander sterrenstelsel (aangeduid als "korte jets") en een "radio feniks" bestaande uit een wolk van elektronen die vervaagde in radio-emissie maar vervolgens opnieuw werd geactiveerd toen schokgolven comprimeerden de wolk. Hierdoor scheen de wolk weer op radiofrequenties, zoals we in 2015 meldden.

Het team dat deze studie heeft gedaan, zal waarnemingen met Chandra en LOFAR gebruiken om te zoeken naar verdere voorbeelden van botsende clusters van sterrenstelsels met kromgetrokken radiostraling, om hun begrip van deze energetische objecten te vergroten.

Een paper waarin dit resultaat wordt beschreven, werd op 4 oktober gepubliceerd, 2017 uitgave van wetenschappelijke vooruitgang .