Sammensmeltende galaksehob giver et laboratorium til accelererende elektroner

Sammensmeltede galaksehobe giver naturlaboratorier naturlige laboratorier til at studere kosmiske fænomener. Igone Urdampilleta fra SRON Netherlands Institute for Space Research bruger fusionen Abell 3376 til at studere, hvordan elektroner suser gennem intraclustermediet med relativistiske hastigheder. Resultaterne peger mod en accelerationsmekanisme kaldet Diffusive Shock Acceleration. Undersøgelsen er publiceret i Astronomi og astrofysik .

I øjeblikket, Mælkevejen er på kollisionskurs med Andromeda -galaksen med en hastighed på over 100 kilometer i sekundet. Vil solen voldsomt kollidere med en af ​​trillioner Andromeda-stjerner? tager jorden ned med hende? Heldigvis, ingen. Afstandene mellem stjerner i en galakse er så store, at hvis de var på størrelse med bordtennisbolde, de ville være omkring 1000 kilometer fra hinanden. Galakser støder ikke sammen, de smelter sammen. Det samme gælder galaksehobe. De giver astronomer et kosmisk laboratorium til at studere alle slags fænomener, såsom elektroner, der accelererer gennem gassen mellem galakser. Igone Urdampilleta fra SRON Netherlands Institute for Space Research bruger to sammensmeltende klynger, der deler navnet Abell 3376, at studere, hvordan elektroner bliver accelereret op til relativistiske energier.

Under fusionen varm og diffus gas mellem galakser opvarmes og bliver turbulent. Astronomer kalder dette intracluster medium (ICM), som er ekstremt luftig, indeholder kun én partikel pr. liter. 'Kollisionen' forårsager stødfronter, forplanter sig fra centrum til udkanten af ​​klyngen. Fordi ICM bliver varmt, Udrampilleta var i stand til at observere det via røntgenstråler ved hjælp af XIS-instrumentet på det japanske Suzaku-rumteleskop.

Urdampilleta og hendes kolleger sammenlignede deres røntgenobservationer på stødfronter i udkanten af ​​Abell 3376 med radiomålinger i den samme region. I periferien, stødfronter er normalt forbundet med radioemissioner enten på grund af direkte acceleration af elektroner - kaldet diffusiv stødacceleration - eller på grund af reacceleration af allerede eksisterende kosmiske stråleelektroner. Forskerne konkluderer, at i det mindste i tilfældet med det vestlige radiorelikvie af Abell 3376, elektronaccelerationsmekanismen synes at være i overensstemmelse med diffusiv stødacceleration.