Dunkle Materie zerrt an einem galaktischen Cluster

Ein nahe gelegener Galaxienhaufen ist einem intergalaktischen Gegenwind ausgesetzt, der von einem darunter liegenden Überbau aus dunkler Materie gezogen wird. Dies geht aus neuen Erkenntnissen des Chandra-Röntgenobservatoriums der NASA hervor. Astronomen glauben, dass der größte Teil der Materie im Universum in langen, großen Filamenten dunkler Materie konzentriert ist und dass dort, wo sich diese Filamente schneiden, Galaxienhaufen gebildet werden.

Eine Chandra-Untersuchung des Fornax-Galaxienhaufens ergab eine riesige, zurückgefegte heiße Gaswolke nahe der Mitte des Haufens. Diese Geometrie zeigt an, dass sich die heiße Gaswolke, die mehrere hunderttausend Lichtjahre lang ist, schnell durch eine größere, weniger dichte Gaswolke bewegt. Die Bewegung der Kerngaswolke zusammen mit optischen Beobachtungen einer Gruppe von Galaxien, die auf einem Kollisionskurs mit ihr nach innen rasen, deutet darauf hin, dass eine unsichtbare, große Struktur zusammenbricht und alles in Richtung eines gemeinsamen Schwerpunkts zieht.

"In einer relativ nahe gelegenen Entfernung von etwa 60 Millionen Lichtjahren ist der Fornax-Cluster ein entscheidendes Labor für die Untersuchung des Zusammenspiels von Galaxien, heißem Gas und dunkler Materie während der Entwicklung des Clusters." sagte Caleb Scharf von der Columbia University in New York, NY, Hauptautor eines Papiers, das die Chandra-Umfrage beschreibt, die auf einem Treffen der American Astronomical Society in New Orleans, LA, vorgestellt wurde. "Was wir sehen, könnte direkt mit dem intergalaktischen Gas verbunden sein, das eine sehr großräumige Struktur umgibt, die sich über Millionen von Lichtjahren erstreckt."

Die infallierende Galaxiengruppe, deren Bewegung von Michael Drinkwater von der University of Melbourne in Australien und Kollegen entdeckt wurde, befindet sich etwa 3 Millionen Lichtjahre vom Clusterkern entfernt, sodass eine Kollision mit dem Kern einige Milliarden Jahre lang nicht auftreten wird. Ein Einblick in das Aussehen dieser Kollision liefert die elliptische Galaxie NGC 1404, die zum ersten Mal in den Kern des Clusters eintaucht. Wie von Scharf und einer anderen Gruppe unter der Leitung von Marie Machacek vom Harvard-Smithsonian-Zentrum für Astrophysik in Cambridge, Massachusetts, erörtert, hat die diese Galaxie umgebende heiße Gaswolke eine scharfe Vorderkante und einen nachlaufenden Gasschwanz, der aus der Galaxie entfernt wird.

"Eine Sache, die das, was wir in Fornax sehen, ziemlich überzeugend macht, ist, dass es einigen der neuesten Computersimulationen sehr ähnlich sieht", fügte Scharf hinzu. "Das Fornax-Bild mit infallierenden Galaxien und der zurückgefegten Geometrie des Clustergases – nur mit der Chandra-Auflösung und der Nähe von Fornax zu sehen – ist eine der besten Übereinstimmungen mit diesen hochauflösenden Simulationen."

Im Laufe von Hunderten von Millionen von Jahren wird die Umlaufbahn von NGC 1404 mehrmals durch den Clusterkern geführt, der größte Teil des darin enthaltenen Gases wird entfernt und die Bildung neuer Sterne wird aufhören. Im Gegensatz dazu behalten Galaxien, die außerhalb des Kerns verbleiben, ihr Gas und es können sich weiterhin neue Sterne bilden. In der Tat stellten Scharf und Kollegen fest, dass Galaxien in Regionen außerhalb des Kerns eher Röntgenaktivität zeigen, die mit einer aktiven Sternentstehung verbunden sein könnte.

Die Weitfeld- und Tiefenröntgenansicht um Fornax wurde durch zehn Chandra-Punkte erhalten, die jeweils etwa 14 Stunden dauerten. Weitere Mitglieder des Forschungsteams waren David Zurek vom American Museum of Natural History in New York, New York, und Martin Bureau, ein Hubble Fellow, der derzeit in Columbia arbeitet.

Das Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville, Alabama, verwaltet das Chandra-Programm für das NASA Office of Space Science in Washington. Northrop Grumman aus Redondo Beach, Kalifornien, ehemals TRW, Inc., war der Hauptentwicklungsauftragnehmer für das Observatorium. Das Smithsonian Astrophysical Observatory kontrolliert Wissenschaft und Flugbetrieb vom Chandra X-ray Center in Cambridge, Massachusetts.

Weitere Informationen und Bilder finden Sie unter:

http://chandra.harvard.edu
und
http://chandra.nasa.gov

Originalquelle: Chandra-Pressemitteilung

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