Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Chandra ser en mega-klynge af galakser under opsejling

Kredit:Chandra X-ray Center

Astronomer, der bruger data fra NASAs Chandra X-Ray Observatory og andre teleskoper, har sammensat et detaljeret kort over en sjælden kollision mellem fire galaksehobe. Til sidst vil alle fire klynger – hver med en masse på mindst flere hundrede billioner gange solens – smelte sammen og danne et af de mest massive objekter i universet.

Galaksehobe er de største strukturer i kosmos, der holdes sammen af ​​tyngdekraften. Klynger består af hundredvis eller endda tusindvis af galakser indlejret i varm gas, og indeholder en endnu større mængde usynligt mørkt stof. Nogle gange støder to galaksehobe sammen, som i tilfældet med Bullet Cluster, og lejlighedsvis vil mere end to støde sammen på samme tid.

De nye observationer viser en megastruktur, der samles i et system kaldet Abell 1758, ligger omkring tre milliarder lysår fra Jorden. Den indeholder to par kolliderende galaksehobe, der er på vej mod hinanden. Forskere anerkendte først Abell 1758 som et firdobbelt galaksehobesystem i 2004 ved hjælp af data fra Chandra og XMM-Newton, en satellit drevet af European Space Agency (ESA).

Hvert par i systemet indeholder to galaksehobe, der er godt på vej til at smelte sammen. I det nordlige (øverste) par set på det sammensatte billede, centrene i hver klynge er allerede gået forbi hinanden én gang, for omkring 300 til 400 millioner år siden, og vil til sidst svinge tilbage. Det sydlige par nederst på billedet har to klynger, der er tæt på at nærme sig hinanden for første gang.

Mærket billede af Abell 1758-systemet. Kredit:Chandra X-ray Center

Røntgenbilleder fra Chandra er vist som blå og hvide, skildrer svagere og lysere diffus emission, henholdsvis. Dette nye sammensatte billede inkluderer også et optisk billede fra Sloan Digital Sky Survey. Chandra-dataene afslørede for første gang en chokbølge - svarende til den soniske boom fra et supersonisk fly - i varm gas synlig med Chandra i det nordlige pars kollision. Fra denne chokbølge, forskere vurderer, at to klynger bevæger sig omkring to millioner til tre millioner miles i timen (tre til fem millioner kilometer i timen), i forhold til hinanden.

Chandra-data giver også information om, hvordan grundstoffer, der er tungere end helium, de "tunge elementer, " i galaksehobe bliver blandet sammen og omfordelt, efter at hobene kolliderer og smelter sammen. Fordi denne proces afhænger af, hvor langt en sammenlægning er nået, Abell 1758 tilbyder et værdifuldt casestudie, da det nordlige og det sydlige par af klynger er på forskellige stadier af sammensmeltning.

I det sydlige par, de tunge grundstoffer er mest udbredt i centrene af de to kolliderende klynger, viser, at elementernes oprindelige placering ikke er blevet stærkt påvirket af den igangværende kollision. Derimod i det nordlige par, hvor kollisionen og fusionen er kommet længere, placeringen af ​​de tunge elementer har været stærkt påvirket af sammenstødet. De højeste mængder findes mellem de to klyngecentre og til venstre side af klyngeparret, mens de laveste mængder er i midten af ​​klyngen i venstre side af billedet.

Kollisioner mellem hobe påvirker deres galakser, såvel som den varme gas, der omgiver dem. Data fra 6,5 ​​meter MMT-teleskopet i Arizona, opnået som en del af Arizona Cluster Redshift Survey, viser, at nogle galakser bevæger sig meget hurtigere end andre, sandsynligvis fordi de er blevet smidt væk fra de andre galakser i deres hob af gravitationskræfter, der er givet af kollisionen.

Holdet brugte også radiodata fra Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT), og røntgendata fra ESA's XMM-Newton-mission.

Et papir, der beskriver disse seneste resultater af Gerrit Schellenberger, Larry David, Ewan O"Sullivan, Jan Vrtilek (alle fra Center for Astrophysics | Harvard &Smithsonian) og Christopher Haines (Universidad de Atacama, Chile) blev offentliggjort den 1. september, 2019 udgave af The Astrofysisk tidsskrift , og er tilgængelig online.


Varme artikler