Voor de eerste keer, astronomen hebben twee gigantische clusters van sterrenstelsels gevonden die op het punt staan ​​te botsen. Deze observatie kan worden gezien als een ontbrekend 'stukje van de puzzel' in ons begrip van de vorming van structuur in het universum, aangezien wordt aangenomen dat grootschalige structuren - zoals sterrenstelsels en clusters van sterrenstelsels - groeien door botsingen en fusies. Het resultaat is gepubliceerd in Natuurastronomie .

Clusters van sterrenstelsels zijn de grootste bekende gebonden objecten en bestaan ​​uit honderden sterrenstelsels die elk honderden miljarden sterren bevatten. Sinds de oerknal, deze objecten zijn gegroeid door met elkaar in botsing te komen en te versmelten. Door hun grote formaat, met een diameter van enkele miljoenen lichtjaren, deze botsingen kunnen ongeveer een miljard jaar duren om te voltooien. Nadat het stof is neergedaald, de twee botsende clusters zullen zijn samengevoegd tot één groter cluster.

Omdat het samenvoegingsproces veel langer duurt dan een mensenleven, we zien alleen snapshots van de verschillende stadia van deze botsingen. De uitdaging is om botsende clusters te vinden die elkaar net voor het eerst raken. In theorie, deze fase heeft een relatief korte duur en is daarom moeilijk te vinden. Het is als het vinden van een regendruppel die net het wateroppervlak raakt op een foto van een vijver tijdens een regenbui. Blijkbaar, zo'n foto zou veel vallende druppels en rimpelingen op het wateroppervlak laten zien, maar slechts enkele druppels in het proces van versmelting met de vijver. evenzo, astronomen vonden veel afzonderlijke clusters en samengevoegde clusters met uitgaande rimpelingen die wijzen op een eerdere botsing, maar tot nu toe geen twee clusters die op het punt staan ​​elkaar te raken.

Een internationaal team van astronomen heeft nu de ontdekking aangekondigd van twee clusters die op het punt staan ​​te botsen. Hierdoor konden astronomen hun computersimulaties testen, die laten zien dat in de eerste momenten een schokgolf ontstaat tussen de clusters en zich loodrecht op de samensmeltende as voortplant. "Deze clusters tonen het eerste duidelijke bewijs voor dit soort fusieschokken, ", zegt eerste auteur Liyi Gu van het RIKEN National Science Institute in Japan en SRON Netherlands Institute for Space Research. "De schok creëerde een hete gordelgebied van 100 miljoen graden gas tussen de clusters, die zich naar verwachting zal uitstrekken tot of zelfs voorbij de grens van de gigantische clusters gaan. Daarom heeft de waargenomen schok een enorme impact op de evolutie van clusters van sterrenstelsels en grootschalige structuren."

Astronomen zijn van plan meer 'snapshots' te verzamelen om uiteindelijk een continu model op te bouwen dat de evolutie van clusterfusies beschrijft. SRON-onderzoeker Hiroki Akamatsu:"Er zullen meer fusieclusters zoals deze gevonden worden door eROSITA, een X-ray all-sky onderzoeksmissie die dit jaar zal worden gelanceerd. Twee andere komende röntgenmissies, XRISM en Athene, zal ons helpen de rol van deze kolossale fusieschokken in de geschiedenis van de structuurvorming te begrijpen."

Liyi Gu en zijn medewerkers bestudeerden het botsende paar tijdens een observatiecampagne, uitgevoerd met drie röntgensatellieten (ESA's XMM-Newton-satelliet, de Chandra-satelliet van NASA, en JAXA's Suzaku-satelliet) en twee radiotelescopen (de Low-Frequency Array, een Europees project onder leiding van Nederland, en de Giant Metrewave Radio Telescope van het National Center for Radio Astrophysics of India).