Größte Kollision im Universum

Mit dem XMM-Newton-Observatorium der ESA hat ein internationales Wissenschaftlerteam eine nahegelegene Frontalkollision zweier Galaxienhaufen beobachtet, die Tausende von Galaxien und Millionen und Abermillionen von Sternen zusammengeschlagen hat. Es ist eines der mächtigsten Ereignisse, die jemals erlebt wurden. Solche Kollisionen sind nach dem Urknall die zweitgrößte Energieabgabe.

Das Ereignis beschreibt, was die Wissenschaftler den "perfekten kosmischen Sturm" nennen: Galaxienhaufen, die wie zwei Hochdruckwetterfronten kollidierten und hurrikanartige Bedingungen erzeugten, Galaxien weit von ihren Pfaden warfen und Stoßwellen von 100-Millionen-Grad-Gas aufwirbelten durch den intergalaktischen Raum.

Diese beispiellose Ansicht einer Fusion in Aktion kristallisiert die Theorie, dass das Universum seine großartige hierarchische Struktur von unten nach oben aufgebaut hat. – im Wesentlichen durch Zusammenschlüsse kleinerer Galaxien und Galaxienhaufen zu größeren.

"Hier vor unseren Augen sehen wir die Herstellung eines der größten Objekte im Universum", sagte Dr. Patrick Henry von der Universität von Hawaii, der die Studie leitete. „Was vor 300 Millionen Jahren zwei verschiedene, aber kleinere Galaxienhaufen waren, ist jetzt ein massiver Haufen in Aufruhr.

Henry und seine Kollegen Alexis Finoguenov und Ulrich Briel vom Max-Planck-Institut für außerirdische Physik in Deutschland präsentieren diese Ergebnisse in einer kommenden Ausgabe des Astrophysical Journal. Die Prognose für den neuen Super-Cluster sei "klar und ruhig", nachdem der schlimmste Sturm vorbei sei.

Galaxienhaufen sind die größten gravitationsgebundenen Strukturen im Universum und enthalten Hunderte bis Tausende von Galaxien. Unsere Milchstraße ist Teil einer kleinen Gruppe von Galaxien, aber nicht gravitativ an den nächsten Cluster, den Virgo-Cluster, gebunden. Wir sind jedoch für eine Kollision in einigen tausend Millionen Jahren bestimmt.

Der Cluster Abell 754 im Sternbild Hydra ist seit Jahrzehnten bekannt. Zur Überraschung der Wissenschaftler zeigt die neue Beobachtung jedoch, dass die Fusion möglicherweise aus der entgegengesetzten Richtung stattgefunden hat als gedacht. Sie fanden Beweise dafür, indem sie die Trümmer verfolgten, die heute nach dem Zusammenschluss über eine Entfernung von Millionen von Lichtjahren zurückgeblieben waren. Während andere große Fusionen bekannt sind, wurde keine so detailliert gemessen wie Abell 754.

Zum ersten Mal konnten die Wissenschaftler eine vollständige "Wetterkarte" erstellen. von Abell 754 und bestimmen so eine Prognose. Diese Karte enthält Informationen zu Temperatur, Druck und Dichte des neuen Clusters. Wie in allen Clustern liegt die meiste gewöhnliche Materie in Form von Gas zwischen den Galaxien vor und ist nicht in den Galaxien oder Sternen selbst eingeschlossen. Die massiven Kräfte der sich verschmelzenden Cluster beschleunigten das intergalaktische Gas auf große Geschwindigkeiten. Dies führte zu Stoßwellen, die das Gas auf sehr hohe Temperaturen erhitzen und dann Röntgenlicht ausstrahlen, das weitaus energetischer ist als das sichtbare Licht, das unsere Augen erkennen können. XMM-Newton erkennt im Orbit diese Art von energiereichem Licht.

Die von XMM-Newton offenbarte Dynamik der Fusion deutet auf einen Cluster im Übergang hin. "Ein Cluster ist anscheinend aus dem Nordwesten in den anderen eingeschlagen und hat seitdem einen Durchgang gemacht", sagte Finoguenov. „Jetzt wird die Schwerkraft die Überreste dieses ersten Clusters zum Kern des zweiten zurückziehen. In den nächsten paar tausend Millionen Jahren werden sich die Überreste der Cluster ansiedeln und die Fusion wird abgeschlossen sein. “

Die Beobachtung impliziert, dass sich die größten Strukturen im Universum im Wesentlichen noch in der Neuzeit bilden. Abell 754 ist relativ nah, etwa 800 Millionen Lichtjahre entfernt. Der Bauboom könnte jedoch in ein paar tausend Millionen Jahren bald vorbei sein. Eine mysteriöse Substanz namens "Dunkle Energie" scheint die Expansionsrate des Universums zu beschleunigen. Dies bedeutet, dass Objekte mit immer höherer Geschwindigkeit voneinander wegfliegen und dass Cluster möglicherweise nie die Möglichkeit haben, miteinander zu kollidieren.

Röntgenbeobachtungen von Galaxienhaufen wie Abell 754 werden dazu beitragen, dunkle Energie und auch dunkle Materie, eine "unsichtbare", besser zu definieren. und mysteriöse Substanz, die über 80 Prozent der Masse eines Galaxienhaufens ausmacht.

Diese Beobachtung wurde heute auf einer NASA-Internet-Pressekonferenz bekannt gegeben. Ein Artikel, der diese Ergebnisse von Patrick Henry und seinen Mitarbeitern beschreibt, wird im Astrophysical Journal veröffentlicht.

Originalquelle: ESA-Pressemitteilung

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